本发明涉及一种给流动流体配料的装置。 曾经提出过很多旨在给流动流体配添加剂的装置。添加剂可以加到水里来净化水,或者可以是一种肥料、除草剂或其他的物质加到灌溉水里。它也可以是一种润滑剂加到流到气动装置的空气里。
利用一个受流动流体冲挤的可收缩的袋的装置公开在关国专利3724601及4212373号里。这些结构都没有提供能够调整添加剂流率的措施,也没有提供补偿流体流率变化的措施,也没有提供在气源或水源切断后防止流动流体灌入袋内的措施。
本发明旨在提供上述普通型的装置,这些装置结构比较完善并具有较多的有用工作特性。
根据本发明的一个方面,提供一种给流动流体配料的装置,它包含一个外壳,这外壳具有一个流体入口和一个流体出口,在外壳内有界定一条从该入口导向该出口的流体流径的装置,在该外壳内有一条通路,添加剂从一个添加剂供源沿着这通路流到该流体流径,在该通路内有一控制阀,此控制阀包括一个在该流径内的构件,这构件是这样来放置,使流体沿该径流动时冲击该构件并推动该阀朝向打开该通路的方向。
可以提供如一个从外壳外面可以旋动的偏心凸轮的装置来限制该阀在打开方向上的移动,也用来改变该阀在打开方向上能移动的距离。此阀最好是一个带一个加大头部的针状阀,该头部构成该构件。
添加剂供源可以包含一个可收缩地薄壁袋或一个硬壁的容器。
外壳可以是圆筒形的,该入口在这圆筒外壳一端而出口在它的另一端,此装置还包括一个在外壳入口端有一横壁的圆筒形衬套,在该外壳和该衬套之间有一个圆筒形间隙,这间隙形成该流径的一部份,在该横壁上有一个入口开口,该衬套另一端给一块板堵住,这块板可以从衬套上拿下来,板上有该通路并有装置来装一个盛一种添加剂的可收缩的薄壁袋。
该外壳的另外一种结构是圆筒形的,该入口在该圆筒外壳的一端而出口在它的另一端,此装置还包括一个圆筒形衬套,这内衬套的端部由横壁封堵,在外壳入口端的横壁有一个单向阀让流体流入衬套,而在衬套另一端的横壁则有该通路在其上。
根据本发明的另外一方面,提供一种给流动流体配料的装置,它包含一个外壳,这外壳具有一个加压流体的入口,一个支座,一个可收缩的薄壁袋装到该支座上,一个通路从该支座引出并与该袋内部相通,界定一个加压流体沿着它流动的径的装置,该入口与该通路均连接到该流径上,通路在该入口下游处接上该流径,一个阀用来控制通过该通路的流量,此阀包括一个位于该流径内的构件,它是这样来放置使流动流体作用于该构件上以推动此构件朝向打开该通路的方向。
为了对本发明更好地理介并显示本发明如何实现,现在用举例的方法参考附图:
图1 是一个给流动流体配料的装置的一个轴向剖面图;
图2 是图1装置的一个改型的一个轴向剖面图;
图3 是一种从若干个添加剂中选择一个给流动流体配料的装置的一个轴向剖面图;
图4 是配料装置另外一个结构的概略立剖面图;
图5 是一个针状阀的部份剖开的剖面图。
首先参看图1,所示装置包含一个总号为10的一个外壳,这外壳包括一个具有一个入口14在其一端的圆筒形主体12,和一个在入口14远处的一端用螺纹拧在主体12上的盖子16。在主体12内有一个衬套18固定在构成主体12一部份的一个内安装凸缘20上。在主体12内面与衬套18外面之间有一个圆筒形间隙22,这间隙通过凸缘20上的开口24跟入口14连通。
一个止逆阀26由一个弹簧28推入入口14,弹簧28坐在衬套18一个横端壁30上。在端壁30上的一个开口32在阀26打开时将入口14跟衬套18内部连通。
一个圆板34放入衬套18的开口端。盖子16与板34分别包括安装凸缘36与38,有径向螺钉或其他紧固件(未示出)将凸缘36与38连接在一起。凸缘36有若干个开口40将间隙22跟这装置的出口连通,出口标号为42并构成盖子16的一部份。在板34圆周与衬套18之间有一个窄的环形间隙。
板34内有一个内螺纹座44,一个通路46从座44导出穿通板34。通路46在两端之间包括一个总的是锥形的一段,有一个针状阀48坐在这锥形段内。阀48(具体见图5)包含两个伸缩件51与53,有一个弹簧55在件51内。弹簧55将件51与53互相推离。一个销子57穿过件51上的对孔并穿过件53上的轴向细长槽59。销子57限制件51与53相对活动的范围。阀48有一个加大的头部49在出口42内。
一个偏心凸轮50装在一根穿过出口42的壁的轴52上。一个密封垫54环绕着轴52并且在轴52的外端有一个旋钮56。转动旋钮56,针状阀48的头部49与凸轮50之间的距离就改变,这样就可以从这装置外面调整针状阀打开的程度。
标号58表示一个薄片合成塑料袋,有一个套管与凸缘的结合件60用焊接或热封的方法固定到袋子上。套管与凸缘结合件60上的套管有与座44螺纹配合的外螺纹。
另一结构方案是袋58套管上的螺纹用一个外环形肋替换而座44的螺纹用一个内槽替换。当袋子的套管推入座44内时,肋与槽卡锁在一起以形成一个防漏连接。袋子可以用吹塑法制造,这意味着袋子是整个一件并有一壁封堵住套管与凸缘的结合件60的套管。袋子在套管与凸缘的结合件60的远端进行灌注与密封。为了刺穿此壁并打开此袋子,在板34上环绕着通路46入口的突出部分可以装上一个圆形切割刀口,这刀口可以带锯齿。任何其它的在板34的突出部份上能切穿袋壁的结构都可以用。
在使用中配料装置有入口和出口软管连接到入口14与出口42。加压水经过入口14进入并克服了弹簧28的作用将阀26打开。水经过开口24流入环形间隙22然后通过开口40到达出口42。同时衬套18内部被通过端壁30上的开口32进入的水加压。在衬套内的压力会压缩袋子58。同时流过针状阀48头部49的水作用到头部上并将阀往回推动靠上凸轮50。加在头部的力将件53往回拉,但是正常情况下不会拉到使销子57到达在件53里的槽59的末端的限度。在衬套18里的过量的压力,那压挤添加剂出袋子的压力,是由在板34与衬套18之间的、水通过它流入主流径的环形间隙的大小来决定的。在袋子58里的液体添加剂就这样经过通路46馈入流水内并被带走。要增大配料率,就旋动旋钮56使它将凸轮50进一步移离板34。针状阀就这样被流水进一步推向右面。要降低配料率,就朝相反方向旋动旋钮56。这就会压缩弹簧55,弹簧跟着将件51推向左面,从而减小了添加剂能流过的有效面积。由加压添加剂施加到件51上的力和由弹簧55施加的力互相抵销,件51保持在供给正确流率的位置上。
在开口40下游那部份水流径的形状是要这样来在通路46出口处产生一个收敛效应,这样在通路46出口就有一个低压力,它促进添加剂流入水里。
当需要停止配料时,旋动凸轮50使针状阀尽可能被推向左面。弹簧55使件51牢固地坐入在通路46的锥形段内,从而防止水流入袋子58里。这些水会稀释袋子里的东西并防碍此后的准确配料。
当需要换袋58时,将端盖16与板34从主体12上卸下来,然后把袋子58从座44上拧下来。将一个新袋子(装有同样的或不同的添加剂)拧进座44内,并将盖子16重新装到主体12上。
断续的压力增加使加在袋子上的压力按相应的方式增加。这样添加剂就会在较大的压力下馈出并使件51位移从而提供一个增大面积的流径,这就可以获得额外的添加剂来补偿流率的突然增长。正常情况下针状阀的位置是选择在供给平均流率的位置上,件51的活动是为了补偿变化。
图2的实施例跟图1的实施例很多地方相同,相同的标号加上后缀“1”。这个结构取消了袋58,衬套18.1本身作为加到流水里的材料的容器。在图2的衬套18.1的底部有一个塞子18.2压配在一个灌注开口里。此外,有一块松动的片18.3夹持在圆周向伸展的罩18.4里。一件薄的片簧18.5将片18.3推向左面,即推到关闭位置。流率受控制的水沿片18.3的边缘流入衬套18.1并将可能是颗粒状或固体的添加剂溶解,将它带着通过通路46.1并进入流水流。一片薄滤网46.2挡住出口安装以防止粒子通过以免干扰阀48.1的工作。如果添加剂是液态,那它就经过通路46.1被吸出,因而片18.3移动到右面以便水流入衬套内。
在一个改型里,凸轮50与50.1和其联带的轴与旋钮用一个螺钉来代替,这螺钉穿过一个装在出口42的一个十字架的一个螺纹孔。螺钉的尖端或头部跟阀头部49、49.1配合。为便于准确调整阀的位置,可用一系列的不同的螺钉,每一个螺钉的长度不同或头部厚度不同。要改变流率,只要简单地换一个新螺钉就行。
图3示出一个给流动流体配料的装置,它包含一个由一个圆筒形本体64与一个端盖66组成的外壳。本体64一端有一入口68,入口68里有一个阀70。一个弹簧72作用在此阀70上。在阀70上游有一个手工操纵阀74,阀74连到一根杠杆76上,当杠杆被压向一固定构件78时,它就打开阀74。
三个针状阀80(只见到两个)装在一个可旋转的、与轴84同轴并成一整体的控制板82上。轴84穿过在端盖66中心的一个开口86。有一个密封垫环绕着轴84,有一个控制臂88连到轴84的外端并径向外伸。阀80最好用图5的结构。
板82有三个相当于图1与图2的座44的座90(只见到两个)。每一个这样的座有一个袋94的套管92。可以看出有通路96从每一个座90引出,针状阀80控制经过通路96的流量。三个针状阀与座90围绕本体64轴线成圆形等距排列。
可以看出,在“底死点”位置的针状阀80落入标号为98的出口里并跟一个凸轮100配合。转动凸轮100,此阀就能够被打开,它就允许流动流体打开这阀。盖66的端壁阻止另外两个针状阀离开通路96的阀座。因此,当阀74被打开,添加剂就从最低下的袋子94里冒出来。要换另外一种添加剂,只需要用控制臂88来转动板82就行,这就将阀80的另外一个带到底死点位置。
如所有三个阀80都被盖66关上,这样流过的水就不会被配以任何一种添加剂。
当凸轮处在关闭与它相连的阀的位置时,盖66端壁内面跟凸轮边缘对齐。凸轮每边跟盖66端壁之间的间隙是小的,这样当板82转动而凸轮在关闭位置时,阀80头部离开端盖移到凸轮上并无轴向移动,反过来也是一样。
最后转向图4,它显示一种连到一根管子102上面的配料装置。设定水从右到左流过管子102。连到管子102上的是一个两件头的外壳104。外壳104包括一个圆筒106及一个包括一个套管108的顶板。在外壳104内有一个可收缩的袋子110。一条通路112通过套管108伸展出来,并有一个针状阀114来控制流经通路112的流量。针状阀114跟通路112内的一个阀座配合并在阀的上端有一个倾斜偏向板116。板116在管子102内。一个弹簧118将阀推向关闭位置,有一个调整螺钉120用来限制阀114打开时能移动的距离。
有一段管子122从管子102引入外壳104以加压外壳104从而使袋子110收缩。可以看出管子122的入口向着上游。
这配料器使用时,流经管子102的水冲击偏向板116的下面从而产生一个上向力来打开阀114。同时水流经管子122进入外壳104。施加在袋子110上的内向压力将液体从袋子里挤出,经通路112与阀114进入流水里。当水停止流动,弹簧118重新关闭阀114。
如有需要板116可以反向倾斜,这样流水就会压下针状阀114。在这样的结构里阀座可以朝下,针状阀114向下移动离开阀座以开动配料。在这个结构里弹簧118提起针状阀114以关闭通路112。
在上述的描述中只涉及水作为流经本装置的液体,但对任何其他液体或空气都可以配料。
在给空气配料而气源被切断的情况下,所描述的各种针状阀就关闭气流通路并防止空气渗入在使用中的袋子里。如果论空气渗入袋中,当这装置再用时这些空气一定要从袋中排出去,这就意味着添加剂延迟了流出,等到所有渗入的空气全部排除后才开始配料。关闭针状阀也防止了添加剂的泄漏。