专利名称：对流体供给阀的控制的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于顺序控制多个流体供给阀的致动装置。
在多种情况下可能需要对流体供给阀进行顺序控制。其中之一是把压缩空气或真空提供给多个充气箍带，典型地为4个，给伤口提供多种压力。在任意一个时间仅仅有一个箍带改变状态，通常地预先确定好了箍带充气和放气的顺序。每个箍带由连接到压缩空气或真空的歧管供给，受其自身的流体供给阀控制，阀保持开启状态直到需要改变箍带的状态。在这样的情况下，以一种简单和廉价的方式提供阀的操作是很有益的，不需要太多的能源，而且致动装置越小越好。在这样设定的约束条件下，给每个阀提供各自的致动装置是不可行的，这就会使得致动装置太大，并且相对而言控制起来很复杂。
依照本发明的第一方式，一种用于顺序控制多个流体供给阀以用来控制在流体入口和出口之间的流体流通的致动装置，包括往复运动的线性致动器可操作地通过旋转驱动装置，传递装置和作用在阀上的凸轮装置控制所有的阀，所述凸轮装置通过将线性致动器的运动转化为旋转运动的驱动装置旋转，所述传递装置设置在驱动装置和凸轮装置之间，使得通过驱动装置在线性致动器的一个运动方向旋转凸轮装置，但是在线性致动器的另一个运动方向该凸轮装置不被旋转。
因此，线性致动器的动作在一个方向旋转凸轮装置来操作第一阀，当线性致动器向另一个方向运动以回复初始位置时该阀保持操作状态。另一个致动动作使凸轮装置旋转来使所述第一阀回复到初始位置并且操作其他的阀，如此反复。因此单一致动器可以操作所有的阀，使得致动装置可以很小。致动器的控制很简单，任意阀可以通过给定数量的线性致动器的动作来操作。此外，因为当致动器返回时所述阀保持操作状态，所以不需要能源来保持阀的开启。
优选的是，线性致动器包括作用在非旋转的元件上的电磁铁，抵抗返回弹簧的作用。这使得所需要的能量最小，因为电流脉冲就足以能驱动所述电磁铁，该电磁铁然后通过弹簧回复到初始位置。可选择的是，所述线性致动器可以包括作用在非旋转元件上的流体压力操作活塞。
在上述两种情况中，非旋转元件与自由旋转的驱动装置之间螺旋连接，所述螺旋连接优选的是螺纹连接，所述驱动装置一般包括固定在非旋转元件的外部的驱动环。
所述传递装置可以包括位于驱动装置和凸轮装置之间的摩擦连接，其只在一个方向上传递旋转运动而在另一个方向不传递。可选择的是，所述传递装置可以包括齿形连接，例如棘齿，它在一个方向上传递旋转运动而在另一个方向上使齿彼此之间不发生作用。一般，运动的传递发生在线性致动器的致动行程而不是返回行程。
所述凸轮装置可以是带有用于操作每个阀的致动凸轮的圆柱状元件。它还可以具有没有任何阈被致动的中位。所述致动凸轮优选包括围绕圆柱状元件间隔的径向凸起。
每个流体供给阀优选包括弹簧加载的球阀，通常它是关闭的以避免流体从出口流出或流入，它通过凸轮装置操作销的运动而打开。
依照本发明的第二方式，给出了一组用于给伤口包扎用品提供压力的充气箍带，流体供给，控制箍带充气的阀装置以及依照本发明第一方式的致动装置。
依照本发明的第三方式，给出了用于控制流体在流体供给和多个出口之间流通的阀组，所述阀组包括依照本发明第一方式的用于顺序控制的阀来控制流体在流体供给和每个出口之间流通的用于每个出口和致动装置的流体供给阀。
致动装置的实施例在附图中显示如下
图1是致动装置的平面图；和图2是沿图1的线2-2的纵向截面图。
如图所示的是用于顺序控制多个流体供给阀1的装置。每个阀1控制压缩空气或真空从歧管2到各自的出口3的供给。每个出口3连接到给伤口包扎用品提供压力的充气箍带(图中未示出)上。多个箍带依次充气或放气，如此以致于在任意特定的时间只有一个箍带在改变状态。所述装置带有控制阀1的动作的致动装置4，包括线性致动器5，旋转驱动装置6，驱动传递装置7和操纵阀1的凸轮装置8。
所述装置包括由端盖10关闭的壳体9。所述致动装置4设置于纵向孔11中，该孔包括位于壳体9中的成阶梯状的主孔12和位于端盖10中的盲孔13。所述壳体9还包括一组成阶梯状的孔14，它们垂直于主孔12并且通向主孔12。每个孔14容纳有阀1，接下来将对其进行详细的描述。
所述致动装置4的线性致动器5包括电磁操纵的活塞15。所述活塞15是圆柱状的，但是其带有容纳在位于端盖10中的孔13中的方型末端16，因此它是不能旋转的。所述活塞15带有背向端盖10开口的盲孔17，其中固定有电磁铁19的衔铁18。电磁铁线圈20设置在壳体9的外部。所述活塞15通过弹簧21向端盖10偏压，弹簧作用在活塞和位于壳体9的另一端的台肩22之间。在外部，活塞15的圆柱状部分带有螺旋状的螺纹结构，它与位于驱动装置6上的互补的内螺纹配合。
驱动装置6包括位于孔12的较大直径部分中的阶梯状的环23。所述活塞15在双方向的线性运动在两个方向之一相应地通过给定的角度值旋转驱动环23，此角度值是通过所提供的线性运动的数值和所述螺纹结构的螺旋角确定的。
所述驱动环23与凸轮装置8配合以操纵所述阀1。所述凸轮装置8包括围绕着弹簧21设置的阶梯状圆柱形管状物24。所述管状物24带有径向凸轮凸起25用于操纵阀1。图中仅示出了一个凸起25，而其他的凸起围绕管状物24在适当的轴向位置间隔以操纵阀。
所述管状物24带有加大的末端26，通过未详细示出的驱动传递装置7与驱动环23相配合。所述驱动传递装置7包括一齿形装置，该齿形装置布置在驱动环23和末端26的互补的径向表面上，设置成使得旋转驱动在一个旋转方向上从驱动环23传递到凸轮管状物24的，而不是另一个方向。因此所述驱动传递装置的操作类似于单向离合器，也可以是棘齿型的齿形装置，通过齿的啮合来提供一个旋转方向上的驱动，但是在另一个旋转方向上的彼此滑过。在驱动环23和端盖10之间设置有间隙27以用来使齿分离。因此驱动环23具有有限的线性运动和旋转运动。
因此，线性致动器5的每个致动以预先确定的数量旋转凸轮管状物24。凸轮凸起25设置成使得凸轮管状物24具有4个位置，在每个位置上仅操作一个阀1，并且具有一个不操作任何阀1的中位。因此对于每个致动凸轮管状物24的旋转角度是72度。
每个凸轮凸起25作用于在各自的孔14中工作的阀的致动销28上，来操作相应的阀1。
每个阀1包括球阀元件30，它与形成在孔14中的倾斜部分的阀座31配合。弹簧32作用在球阀元件30上以便施加偏压使其关闭。阀通过将球阀元件30提升离开阀座31的致动销28而打开。当阀1打开时允许流体在歧管2和出口3之间流通。所述歧管2可以通过控制阀(图中未示出)连接到压缩空气源，真空源或是大气。这使得箍带的充气和放气受控于阀1。
因此，在操作中，我们设定所述凸轮管状物位于其中位上，所有的阀都关闭。歧管2连接到适当的压缩空气源，真空或是大气。电流提供给电磁铁线圈20作为短脉冲。操作电磁铁向外牵引衔铁18和活塞15，其依次拉动驱动环23与凸轮管状物24啮合。所述活塞15的运动还通过所设定的角度旋转驱动环23和凸轮管状物24，在这个运动方向上将驱动力传递给凸轮管状物24。凸轮管状物24的旋转使得凸轮凸起25与致动销28配合，来打开阀1使得流体通过出口3流入或流出箍带。
当电流终止，弹簧21使得活塞15和驱动环23回复到它们的起始位置。间隙27确保了传递装置7脱离开，使得凸轮管状物24不运动。因此致动阀1仍旧保持开启状态直到电磁铁的下一个致动，此时所述阀将关闭而另一个阀将打开(除非有必要处于中间位置)。因此所述装置将工作以在出口3提供所需要的压力，并且其构造和操作都很简单，因为它仅仅需要提供给电磁铁短脉冲电流。任意给定阀1的动作可以通过提供给电磁铁的适当的电流脉冲数值来确保。
可以意识到的是，线性致动器5可以通过活塞而不是电磁铁来操作。同样地，还可以意识到的是驱动传递装置7也可以被改进，可以简单地依靠摩擦而不是齿形啮合。例如，摩擦驱动装置可以是在环23和末端26的互补的径向表面上的自动释放的锥形方式。
凸轮管状物24的旋转也可以在线性致动器5的返回行程而不是致动行程中产生。
所述装置可以容易地修改为容纳更多或更少的阀。而阀的种类也可以不同。
此外，可以意识到的是，如果需要，所述致动器/电磁铁可以设置成整体或部分地位于凸轮管状物之中或是与之平行，以减少所述致动装置的整体长度。
权利要求
1.一种用于顺序控制多个流体供给阀(1)以控制在流体供给(2)和出口(3)之间的流体流动的致动装置(4)，其特征在于该致动装置包括往复运动的线性致动器(5)，其可操作地通过旋转驱动装置(6)，传递装置(7)和作用在阀(1)上的凸轮装置(8)控制所有的阀(1)，所述凸轮装置(8)通过将线性致动器(5)的运动转化为旋转运动的驱动装置(6)被旋转，所述传递装置(7)设置在驱动装置(6)和凸轮装置(8)之间，使得凸轮装置(8)通过驱动装置(6)在线性致动器(5)的一个运动方向上旋转，但是在线性致动器的另一个方向上该凸轮装置不被旋转。
2.如权利要求1所述的致动装置，其特征在于线性致动器包括抵抗返回弹簧(21)的作用作用在非旋转的元件(15)上的电磁铁(19)。
3.如权利要求1所述的致动装置，其特征在于所述线性致动器(5)包括作用在非旋转元件上的流体压力操作活塞。
4.如权利要求2或3所述的致动装置，其特征在于所述非旋转元件(15)具有与的驱动装置(6)的螺旋连接。
5.如权利要求4所述的致动装置，其特征在于所述螺旋连接为螺纹。
6.如权利要求2至5所述的致动装置，其特征在于所述驱动装置(6)包括安装在非旋转元件(15)外部的驱动环(23)。
7.如前述权利要求1-6中之一所述的致动装置，其特征在于所述传递装置(7)包括位于驱动装置(6)和凸轮装置(8)之间的摩擦连接，该摩擦连接在一个方向但不在另一个方向上传递旋转运动。
8.如权利要求1至6之一所述的致动装置，其特征在于所述传递装置(7)包括齿形连接，所述齿形连接在一个方向上传递旋转运动而在另一个方向上使齿彼此涓过。
9.如权利要求8所述的致动装置，其特征在于传递装置是棘齿。
10.如前述权利要求1-9之一所述的致动装置，其特征在于在线性致动器的致动行程上传递运动。
11.如任意前述权利要求1-10之一所述的致动装置，其特征在于所述凸轮装置(8)是带有用于操作每个阀(1)的致动凸轮(25)的圆柱状元件(24)。
12.如权利要求11所述的致动装置，其特征在于所述凸轮装置(8)设有不驱动任何阀(1)的中位。
13.如权利要求11或12所述的致动装置，其特征在于所述致动凸轮包括间隔布置在圆柱状元件(24)的圆周上的径向凸起(25)。
14.如前述权利要求1-13之一所述的致动装置，其特征在于每个流体供给阀(1)包括弹簧加载的球阀。
15.如权利要求14所述的致动装置，其特征在于每个弹簧加载的球阀通常是关闭的以避免流体从出口流出或流入。
16.如权利要求15所述的致动装置，其特征在于每个弹簧加载的球阀通过凸轮装置(8)操作的活动销(28)的运动而打开。
17.一组充气箍带，用于给伤口包扎用品提供压力，流体供给，控制箍带的充气的阀装置以及依照前述权利要求1-16之一所述的致动装置以控制所述阀装置在流体供给和箍带之间流体流动。
18.用于控制流体在流体供给和多个出口之间流通的阀组，所述阀组包括用于每个出口的流体供给阀和用于顺序控制阀来控制在流体供给和每个出口之间流体流动依照权利要求1至权利要求16之一所述的致动装置。
全文摘要
本发明涉及控制一组阀(1)的流体供给，尤其是给一组箍带的气体供给以用来给伤口提供压力。所需要的是通过单一的，小的不需要很大动力的致动装置(5)操作所述的一组阀。所描述的线性致动器包括电磁铁操作的带有与驱动环(23)相配合的外螺旋螺纹的活塞(15)。所述驱动环(23)与操作弹簧加载的球阀(30)的凸轮装置(8)相配合。驱动传递装置(7)位于驱动环(23)和凸轮装置(8)之间，使得凸轮装置在线性致动器的一个运动方向上被驱动，而在另一个方向不被驱动。凸起(25)位于凸轮装置上操作第一阀(1)直到第二驱动动作关闭所述第一阀并打开第二阀。
文档编号F16K31/524GK1973156SQ200580011551
公开日2007年5月30日 申请日期2005年4月11日 优先权日2004年4月17日
发明者N·P·福克斯 申请人:诺格伦有限公司