本发明的内容涉及到单作用式气压操纵往复泵，这种泵用来把果汁（糖浆）压入临时混合的饮料配料系统。该泵还具有价格低廉、没有吸空也就是没有水气混杂（Prime）问题以及固有的售完自停的种种特点。 目前市场上有两种类型通用的果汁泵（代表了该系列产品的两个极端），其中的一种是双作用式的以气体作为动力源的隔膜泵。如美国专利第4，436，493号上所述的就是这种类型的泵。这类泵按要求工作，因为相对来说它们的冲程长而速度缓慢，所以不会有吸空现象。系列的另一种是快速循环的电动泵，这些泵的冲程相对短而速度快，因此可能产生吸空也就是产生水气混杂现象。故电动泵必须设置压力开关，方可按要求工作。
本发明的一个目的是提供一种价格低廉、气压操纵式的果汁泵。
本发明的另一个目的是提供一种没有吸空问题、价格便宜的气压操纵式果汁泵。
本发明更进一步的目的是提供一种具有固有的能售完自停的果汁泵。
本发明另一个目的在于提供一种单作用式的气压操纵泵，其规格系列大约从每秒0.5-15个循环，或每秒压出果汁0.25-5唡。
本发明还有一个目的，就在于提供一种单作用式气压操纵往复泵，它有一个活塞组件杆（简称为活塞杆，以下同），此活塞杆和气体控制阀杆机械连接在一起，其中机械连接部分包括一个快速速动弹簧机构。
本发明包含一单作用式气压操纵往复泵，该泵的组成如下：一个具有主腔室的泵体，主腔室被一活塞组件分隔成气体作用腔和液体吸排腔;一个给活塞组件产生初始予压力的弹簧装置，它使活塞组件处于两个极端位置中的一个位置上;用于使液体单向进入液体吸排腔和从液体吸排腔中压出液体的单向阀;一个控制阀，它交替地控制压力气体进入气体作用腔或从气体作用腔中排出气体，因而使活塞组件产生往复运动，从而相应地使液体压出或吸入液体吸排腔内;一个快速速动弹簧机构，它使控制阀与往复运动的活塞组件连接在一起，用来使控制阀装置随着活塞组件的上下往复移动而从它的两个极限位置中的一个位置到另一个位置产生急速突跳运动。
当结合附图阅读以下的详细说明时，就会更深入地了解本发明。插图中相同的标号代表了相同的元件。其中：
图1是一个实施例的侧向剖视图。这个实例能体现出本发明中的泵。
图2是把一部分剖掉后，图1所示泵的部分俯视剖面图。
图3是图1所示泵的后立视图。
图4-7是与图1相同的侧向剖视图，这些图表示了泵的工作过程。
图8是按照本发明的一种最佳实例的侧向剖视图。
图9是图8所示泵的快速速动弹簧机构略微放大的平面图，它是沿图8上的9-9剖切的，在同一图面上可看出长支臂和短支臂排齐的情况。
图10是沿图8上的10-10线剖切的隔膜组件的平面图，图中，下泵体用假想线表示。
图11是隔膜在模制成形状态下的立视图。
图12是图8所示泵内支撑件的正视图。
图13是沿图12上的13-13线剖切的横截面图。
图14是图12上支撑件的侧视图。
现在参阅图1-7中所示本发明的一个实例和图8-14所示的本发明的一个最佳实例。
图1-7表示一个单作用式气压操纵往复泵10，此泵有一个进气管接头12，一个排气管接头14;一个进液管接头16和一个排液管接头18。
泵10包括泵体19和护罩20。泵体19包括下泵体21和上泵体22，上泵体与下泵体间用螺钉固定在一起。
泵体19上有一个主腔室28，它被一个作往复运动的活塞组件50分隔为液体吸排腔30和气体作用腔40，液体吸排腔30中有一个由单向伞形阀34控制的进液口32和一个由单向伞形阀38控制的排液口36。
气体作用腔40有一个通气口42，它通过气体通道43与控制阀腔41相通。控制阀腔41有一个进气口44，一个排气口46和一个进气出气口47，它通过气体通道43和气体作用腔40相沟通。控制阀腔41内有一个作往复运动的控制阀48，它可以从其第一位置（如图1、4和5中所示）移动到第二位置（如图6和图7中所示）。控制阀在第一位置时把排气口46闭死，並使进气口44和气体作用腔40之间的气流沟通。在第二位置时，控制阀把进气口44闭死並且使气体作用腔40和排气口46之间的气流沟通。
活塞组件50最好是由活塞52和护圈54及夹在其间的隔膜51组成。隔膜51上有一环状凸缘56，它放置在上泵体22和下泵体21之间相配合的一对沟槽内並在上下泵体间形成密封。活塞52连接在活塞杆60上，活塞杆的顶部末端有一个活塞杆轴环62。一个0形密封圈66紧靠着往复运动的活塞杆60形成密封。围绕着活塞杆60有一个压缩弹簧64，它有使隔膜组件保持向上的倾向，如图1中所示。
控制阀48连接在阀杆70的下部末端，控制阀杆70的上部顶端有一个阀杆轴环72。
活塞组件50和控制阀48通过一超越中心快速速动弹簧机构74构成机械连接。弹簧机构74中包括有一直立的支撑件82，该支撑件位于杆60和70之间。长支臂80位于活塞杆轴环62和园柱形枢轴85之间，枢轴85位于支撑件82的顶端，而短支臂84位于阀杆轴环72和枢轴85之间，一对拉伸弹簧86和88拉紧在支臂80和84之间，在图1和图2上表示得最明显。
泵10的上泵体22和下泵体21最好都用压力铸造，並且用螺钉固接在一起，也可以用螺栓、卡箍或超声波焊接等方法连接。护罩20最好采用卡套装置安装上去。杆60最好用螺纹连接在活塞52上，隔膜51夹在护圈54和活塞之间。活塞组件或隔膜组件50也可以采用其它形式的结构，如采用一种带有动密封或其它密封的活塞。也可以使用单独的隔膜或隔膜配置有一定数量的上板和下板。杆70最好能快速装卡在控制阀48的凹槽内。
泵10的工作过程示于图4-7，图4表示的是泵10处于静止时的工况。进气管接头12接通压力气源（例如Co2贮气罐）。压力调节器使气压保持在予先调定的值上，其范围大约是30-75磅/吋2（（表压）。进液管接头16连通到果汁贮存器。例如，是一个箱形贮液器。排液管接头18连接到一临时混合的饮料配料器並通过这种配料器通向饮料分配阀组件。
当果汁从泵的液体吸排腔30中压出来时（例如当开动饮料分配阀装置后就分配出果汁和碳酸水的混合液），气体作用腔40中的压力气体使隔膜50向下运动（如图5中所示），当隔膜50向下运动至行程快结束时，弹簧机构74的位置已越过其中心点，从而使控制阀杆70急速下移，而使控制阀48向下运动到达如图6和图7中所示的位置。这就使气体作用腔40内的气体排向大气。当发生这种情况时，绕在弹簧杆60外面的压缩弹簧64顶着活塞组件50快速上移，而快速速动弹簧机构74接着就使控制阀杆70带着控制阀塞48急速上移，从而关闭了通向大气的排气口46，並使气体作用腔和压力气源相沟通，这样就形成了重复的工作循环。
泵10是按尺寸大小形成系列的，当用来给临时混合分配阀组件供给果汁时，工作循环的速率可以是每秒大约0.5-15次。试验表明，在保证输出相对稳定的情况下，这样的循环速率是足够快的，但还不至于快到引起液体吸空而出现液气交混问题的程度。当向12唡装的饮料杯灌注果汁时（即大约需要供给2唡果汁），大约在每个工作循环中泵就压出0.3唡的果汁，对于每个这种12唡的杯子来说就要循环6-8次。最理想的是每个循环中大约能压出果汁0.5立方吋。泵10的流量有每秒约0.25唡或0.5唡两种，这取决于所使用的阀门组件的饮料分配速率是每秒1.5唡还是更快的大约每秒3唡。那就是当采用较快速率的阀门组件时，泵10的循环速率就要加快一倍。阀门组件对液流的控制是决定泵10循环速率的因素之一。
液体吸排腔30的最大容积最好是在1立方吋左右。控制阀48的最佳行程约为0.06吋。隔膜最好用未强化的合成橡胶制成。
弹簧64最好构成系列，弹簧力要这样来确定：当果汁一侧的压力达22吋水银柱高时就停止工作，这也就是说，当果汁的供料消耗其真空压力並降至22吋水银柱高时，泵就会停止工作。这样泵10就具有一种固有的能自动售完果汁的特点。采用不同于22吋水银柱高真空度的压力值也可以的。泵10所采用的最佳气压值大约为60磅/吋2（表压）。已经发现，假若泵10每秒工作0.5-15个循环或大约每秒压出果汁0.25-0.5唡，就能避免吸空而不会出现液气交混的问题。
图8-14表示出的最佳实例中，泵110有一个进气管接头112;一个排气管接头114;一个进液管接头116和1个排液管接头118。
泵110包括泵体119和护罩120。泵体119由下泵体121和上泵体122组成。上泵体和下泵体用合适的螺钉（图中未示出）固定在一起。
泵体119有一个主腔室128，它被往复活塞组件150分隔成液体吸排腔130和气体作用腔140。液体吸排腔130具有一个由单向伞形阀134控制的进液口132和一个由单向伞形阀138控制的排液口136。
气体作用腔140有一个通气口142，它通过气体通道143与控制阀腔141相通。控制阀腔141有一个进气口144，一个排气口146和一个进气出气口147，它通过气体通道143和气体作用腔140相通。控制阀腔141内有一个可作上下往复移动的控制阀塞148，它可以从其第一位置（如图8中所示）移动到第二位置（图中未示出），控制阀在第一位置时使排气口146闭死並使进气口144和气体作用腔140之间的气流沟通。在第二位置时，控制阀使进气口144闭死並使排气口146和气体作用腔140之间的气体流沟通。在此实例中，排气口146开口于护罩120的内腔，此开口相对排气管接头114的位置成90°，这样就能对泵的某些噪音起到消声的作用，使泵运转时的噪声较小。
活塞组件150，由活塞152和护圈154及夹在它们之间的隔膜151组成。隔膜151具有一环状凸缘156，它放置在上泵体122和下泵体121之间相配合的一对沟槽内。活塞152连接在活塞杆160上，杆的顶部末端有一个活塞杆轴环162。一个O形密封圈166紧靠着往复运动的活塞杆160形成密封。压缩弹簧164是设置在液体吸排腔130内的，它位于活塞152和下泵体121之间，在活塞和下泵体上都有环形凹槽用以容纳弹簧164，弹簧的予压力使活塞组件向上顶（见图8）。
控制阀塞148连接在阀杆170下部末端，而在阀杆的顶端部有一个阀杆轴环172。
活塞组件150和控制阀塞148通过一个超越中心快速速动弹簧机构174构成机械连接。弹簧机构174包括竖立的支撑件182，它是上泵体122的一个组成部分，在支撑件的顶部有园柱形枢轴185。长支臂180位于活塞杆轴环162和枢轴185之间，短支臂184位于阀杆轴环172和枢轴185之间，两个拉伸弹簧186和188拉紧在支臂180和184之间（图9中表示得最明显）。
支臂180和184都是H形构架，在每个支臂腿的一端，它们都有向内伸出的园柱形凸耳192、193和194、195，而在每个支臂腿的另一端上都有端部开口的U形凹口（参阅图8上的凹口196），这些凸耳分别嵌入轴环而凹口则插在园柱形枢轴185上。长支臂180上与凸耳192和193相反的部位处有一对朝外伸出的销轴200和201，大约在短臂184全长的中部有一对朝外伸出的销轴202、203。在这些销轴上最好都开有环形沟槽以扣住弹簧（参阅图9）。
如图10和图11所示，隔膜151最好和O形密封圈190一起做成整体。O形密封圈是用于密封控制阀腔141的，它在上泵体122和下泵体121之间构成密封。图11表示出模压成形的整体隔膜151和O形圈190。
图12-14更清楚地表示出支撑件182，该支撑件在水平横截面上呈H形，如图13所示。它体有一对沿垂直方向延伸的U形沟槽210和212和一根在中心的加强筋208。如图14中所示。支撑件的上部位于园柱形枢轴185的下方有一个实体构件214。
泵110和前面图1-7中所叙述过的泵10的工作情况实质上都是相同的。泵110的一个不同之处就在于短支臂184和凸耳194、195和控制阀杆170的轴环172之间留有一定的垂直窜动量。这样就能使控制阀塞148从它的一个极限位置向另一个极限位置运动时，产生更加强有力的突跳运动。
用参照最佳的和另一个实例的办法对本发明作了详尽的说明后，很容易理解到在不脱离附加权利要求项目中所规定的本发明的范围和精神的情况下，可以对本发明作出种种的变化和修改。例如，各种组件可以采用不同的材料、形状和尺寸;如果需要各接口的位置也可以移动;各弹簧的形式和位置可以变化。例如推动活塞组件的压缩弹簧可以改用另一种型式的拉伸弹簧来拉动活塞组件。