自校准复位弹簧泵，具体而言自校准复位弹簧计量泵的制作方法
【专利说明】自校准复位弹簧泵，具体而言自校准复位弹簧计量泵
[0001]本发明涉及一种干隔膜式或柱塞式自校准复位弹簧栗，具体地讲涉及一种自校准复位弹簧计量栗，该栗能够以简单、可靠、有效且低成本的方式提高机械部件的速度和加速度，同时显著减少部件损耗和栗操作过程中产生的噪声，提高栗效率，并降低对维护干预的需要。
[0002]本说明书的下列内容将主要参考计量栗。然而，必须理解，根据本发明所述的自校准复位弹簧栗也可以与计量栗不同并用于不同于混合应用的任何液压回路应用中，并仍然属于本发明的保护范围。
[0003]已知的混合设备众多。具体地讲，在表面清洁和消毒领域，这些设备仅仅通过水和添加浓缩化学产品(例如消毒剂、肥皂、湿泡沫和干泡沫)便完成清洁和消毒任务。这些设备包括有助于将不同物质与水混合的计量栗，它们通常分为两种类型:具有凸轮或偏心机构和复位弹簧的干隔膜式栗和具有复位弹簧的柱塞式栗。
[0004]参见图1和图2，可以看出现有技术干隔膜式计量栗100包括凸轮(或偏心轮)，在图1中表示为围绕相对于盘110的中心130偏置的轴120旋转的盘110，该盘与整体连接到活塞150的厚片140相互作用，该活塞的头部设置有整体连接到隔膜170的板160，该隔膜形成栗主体185的前腔180的可移动壁，在该前腔中实现液体190 (或其他液体)的体积栗送效果；具体地讲，隔膜170的前表面被构造成与栗入栗主体185的前腔180中的液体190接触，同时部分附接到板160上的同一隔膜170的后表面是干的并且面向由灯笼架205形成的后腔200。插置在厚片140与灯笼架205 (在其中形成通孔207以允许活塞150通过)的壁之间的(可能已预紧的)弹簧210 (或其他弹性元件)抵抗活塞150并因此抵抗板160和隔膜170朝向前腔180的移动，并且施加弹力以便在凸轮110允许的情况下引起同一活塞150并因此引起板160和隔膜170朝向凸轮110复位。换句话讲，栗的不同机械部件之间的相互作用使得当旋转凸轮110时(在图1中由顺时针方向箭头G示意性地表示)，活塞150进行往复运动(在图1中由双向箭头Μ示意性地表示)。通过灯笼架205中的通孔209，使后腔200并因此使隔膜170的后表面保持在大气压下。具体地讲，图2示出采用上述头部构型，也就是在吸入高度hasp为正值时的现有技术干隔膜式计量栗100，其中吸入高度hasp等于栗100的吸入口 230 (通常包括单向阀)高度h i与贮槽220内液体190的液面高度h2之间的差值:
[0005]hasp= h 1 - h2>0
[0006]图3示意性地示出图1和图2中栗100的典型操作，其中:
[0007]-图3a示出当吸入口230 (其中液流由穿过吸入口 230的箭头示意性地表示)的液体190吸入阶段开始时，活塞150 (其由于弹簧210所施加的力而产生的运动由箭头A示意性地指示)复位及因此板160和隔膜170复位的初期阶段；
[0008]-图3b示出吸入阶段结束时(即，输送阶段前一刻)栗100的其余构件的暂时状态；以及
[0009]-图3c示出当从出口240 (通常包括单向阀；液流由穿过出口 240的箭头示意性地表示)输送出液体190的阶段开始时，活塞150 (其由于凸轮110施加的力而产生的运动由箭头B示意性地指示)及因此板160和隔膜170朝向前腔180的初期推进阶段。
[0010]具体地讲，在图3中，吸入口 230处的箭头和输出口 240处的箭头示意性地表示相应阀的两部分之间的压力差。
[0011]很明显，隔膜170在吸入过程中(S卩，图3a所示的板160复位过程中)外翻，这是因为尽管已排空后腔200内所含的空气(即，尽管空气被栗送到灯笼架205的外部)，但作用于隔膜170后表面的后压力ppcist等于环境压力P atn,并且高于前腔180上作用于隔膜170前表面的压力pant:
[0012]Ppost= P atm>Pant
[0013]相反，由于栗主体185的前腔180内作用于隔膜170前表面的压力pant等于栗100下游的回路250的反压力，而该反压力高于作用到隔膜170后表面的同样等于环境压力Patni的后压力ppcist，因此虽然从外部将空气抽向灯笼架205的后腔200 (即，虽然存在从灯笼架205外部吸入空气的情况)，但在输送阶段中(S卩，图3c所示的板160推进阶段中)隔膜170发生屈曲。
[0014]具有凸轮或偏心机构和复位弹簧的现有技术干隔膜式栗存在一些缺陷。
[0015]首先，这类栗极大地限制了部件在往复运动中可能具有的速度和加速度。实际上，过高的速度和/或加速度不能保证厚片140与凸轮110(或偏心轮)之间的接触，反而会达到所谓的“运动损失”状态，造成厚片140与凸轮110(或偏心轮)之间的碰撞，因此对栗100的部件造成磨损并产生高噪声。这些缺陷在吸入阶段尤为显著。
[0016]而且，如图4示意性地示出，由于作用于同一隔膜170前表面和后表面的压力差造成合力方向逆转，使得隔膜170发生压力波动现象:栗的容积效率根据图中由虚线体积260示意性地指示的液体量的相关百分比而降低，该液体量由屈曲构型和外翻构型的隔膜170来限定，借此在输送阶段开始时，板160移动部分冲程而不产生任何流动。这就导致栗效率随时间而降低，隔膜170的使用寿命缩短并且栗需要针对更换同一隔膜170的频繁维护操作。
[0017]所有上述缺陷在栗的上述头部构型(如图2所示)中更为突出。
[0018]对于具有复位弹簧的柱塞式计量栗，机构未设置任何隔膜，但活塞头部自身形成栗主体前腔的可移动壁；活塞通过穿过密封装置而进行往复运动，该密封装置密封前腔以防止液体(或其他流体)进入后腔，在后腔中存在空气并通过灯笼架的通孔与外部连通，这类似于图1至图4的干隔膜式计量栗100。
[0019]甚至现有技术柱塞式计量栗在往复运动部件可能具有的速度和加速度方面也存在显著的局限性问题，要不然就会出现“运动损失”状态。
[0020]在现有技术下，已经提出了一些解决方案来解决干隔膜式栗和柱塞式栗的上述缺陷，尤其是减少机械部件的磨损；这些解决方案中的一些公布于文档GB 543138A、GB1233351A、US 3715174A、GB 1503122A 和 US 2012079718A1 中。然而，此类解决方案采用的是使栗变得复杂且昂贵的技术措施，而且并不能完全解决上文所述的缺点。
[0021]因此，本发明的目的在于允许以一种简单、可靠、有效且低成本的方式提高干隔膜式或柱塞式自校准复位弹簧栗的机械部件的速度和加速度，同时减少这些机械部件的损耗和栗操作过程中产生的噪声，提高栗效率并降低维护干预的需要。
[0022]本发明的具体主题是一种自校准复位弹簧栗，具体地讲是一种自校准复位弹簧计量栗，该栗被构造成在可变容积前腔中进行流体的体积栗送，该自校准栗设置有容纳于灯笼架中的后腔和可移动机械装置，该可移动机械装置用于形成后腔的可移动壁并在所述可移动机械装置与凸轮或偏心机械装置相互作用时引起后腔的可移动壁进行往复运动，前腔被构造成在后腔容积减小时增大容积，反之亦然，该栗还包括用于使所述可移动机械装置弹性复位的弹性装置，该栗的特征在于后腔设置有单向阀装置，该单向阀装置被构造成仅允许空气从后腔流到灯笼架外部，后腔由可移动壁、密封装置、灯笼架内壁和所述单向阀装置密封并限定，由此后腔内的压力Ppcist被保持为不高于灯笼架外的环境压力P-且不高于前腔内的压力Pant。
[0023]根据本发明的另一个方面，所述单向阀装置可包括容纳在灯笼架的至少一个相应孔内的至少一个单向阀，该孔被构造成使后腔与灯笼架的外部连通。
[0024]根据本发明的另一个方面，限定后腔的所述密封装置可包括容纳于灯笼架空间内的至少一个后密封垫圈，其中所述可移动机械装置被构造成进行所述往复运动。
[0025]根据本发明的另一个方面，所述可移动机械装置可包括整体连接到活塞上的厚片，该活塞被构造成能够在厚片与所述凸轮或偏心机械装置相互作用时进行往复运动。
[0026]根据本发明的另一个方面，用于弹性复位的所述弹性装置可插置在厚片与灯笼架壁之间，并且可被构造成在厚片上施加弹力，从而使活塞朝向所述凸轮或偏心机械装置复位。
[0027]根据本发明的另一个方面，用于弹性复位的所述弹性装置可包括弹簧，优选地包括预紧弹簧。
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