专利名称：定量输液泵的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于箱袋(bag-in-box，简称为BIB)式饮料分配器中的定量输液泵，具体地涉及一种(所谓管泵)泵，通过将液体输送管压平而将液体从中输出。
装有浓缩饮料和管泵的BIB组件组装在一饮料分配器中，该饮料分配器安装于饭店和快餐店中。一柔性液体输出管从BIB引出。用于输送冷水的冷水回路连接到输出管的中部。由BIB输送的浓缩饮料与冷水回路供应的冷水混合，这样浓缩饮料与冷水适当稀释，稀释饮料供应到一个杯子中。这种饮料分配器揭示在日本专利公报No.92-42271中。
图5中示出了饮料分配器的饮料回路的结构。一BIB1包括柔性塑料纸制成的装浓缩饮料的袋1a，以及内中放有袋1a的箱形外壳。由柔性树脂制成的液体输出管2从袋1a引出。一管泵(图中所示为一定量输液泵)3插在输出管2的中间。设置于管泵3下游的饮料混合装置5容纳输出管2的开口端，并盖住该开口端。饮料混合装置5连接到一冷水回路21，该冷水回路连接到一作为水源的蓄水器6、一输送水的水泵7、一用于冷却水的水冷蛇管8以及一控制流动水量的冷水阀9。
管泵3由一其内表面为弧形的管导3a以及一具有在其内、多个等距离沿其圆周排列的滚子3b的回转体3c构成。输出管2放在滚子3b上以及管导3a的弧形内表面上。回转体3c与驱动电动机连接，图中未显示。
为了操作这种结构的饮料分配器，操作者先将一个杯子10放在饮料混合装置5的出口，然后按压一按钮或一压杯子的操纵杆以向分配器输入一输送饮料指令。一接到指令，管泵3开始运作，并且回转体3c沿箭头方向转动。滚子3b将液体输出管2挤压在管导3a的内表面上。输出管2被压平，这样浓缩饮料即从输出管2的开口端排到饮料混合装置5中。同时，冷水回路21的水泵7运作，冷水阀9打开，这样一定量的稀释水输送到饮料混合装置5中。浓缩饮料和稀释水在饮料混合装置5中混合，并且混合后的饮料注入杯子10中。
在管泵3中，设置在泵中的输出管2由被滚子3b重复挤压。所以，管子被频繁地损坏，并且必须频繁地换上新的。在液体输出管2安装于BIB1的情况下，当排空BIB1更换新的一个时，也必须将新的BIB的输出管2设置在管泵3中。在这种情况下，为使维护方便，希望管子安装工作所需时间尽可能缩短。
图6A至6C示出了另一种传统的管泵，它不同于图5所示的管泵。图6A至6C所示的泵设计成可简化输出管的更换工作。图6A是该管泵的平面图，图6B是其截面图，图6C是其立体图。
如图所示，输出管2沿圆柱形泵壳3d的内表面设置。回转体3c与泵壳3d同轴；回转体3c的转轴与泵壳3d轴线重合。回转体3c具有一对滚子3b，以压缩和挤压输出管2。各滚子3b是由U形滚子轴3e的一条腿可转动地支撑。支承孔3f形成在回转体3c中心部的滚子轴支承3k中。U形滚子轴3e的另一腿插入对应的支承孔3f中，并且由一E形挡圈3j可转动支撑。当泵操作时，U形滚子轴3e支承腿的末端分别配合在回转体3c的孔3g内，并且其配合由将U形滚子轴3e推向回转体3c的弹簧3h保持。
为了将旧输出管2换成新的，U形滚子轴3e都被拉出孔3g，并且滚子3b从由实线所指的挤压位置转到其由双点划线所指的脱离挤压位置，而将旧输出管2换成新的。其后，U形滚子轴3e的末端配合到孔3g中，U形滚子轴3e都转到其挤压位置。
图6A至6C所示的管泵由于在更换输出管时没有采用销和螺钉，所以结构牢固。
以下讨论上述传统泵所存在的问题。在图5所示的泵中，每次更换输出管2，都要拆除螺钉3m，并且管导3a绕一销3n向管泵外转动，这是麻烦而耗时的。由于这种结构中管导3a绕销3n转动，所以销3n的配合可能松动，并且由于销3n和螺钉3m承受泵运转时产生的压力，故销3n也易折断。
在图6A至6C所示的泵中，每次更换输出管2时，U形滚子轴3e的末端都拉出回转体3c的孔3g外，然后再插回孔3g中，并重新回到滚子挤压位置。由于孔3g都位于滚子3b之后，所以难以对准孔3g，故重新将U形滚子轴3e重新定位的操作难而费时。而且，在U形滚子轴3e并没有重新定位的情况下也有可能被误认为已经完成更换管子的工作。如果这样的话，泵就不能运行。
这两种传统的管泵还存在一个共同的问题。在这些泵中，输出管2都可能处于一个偏离其正确位置的位置上，结果就不能很好地受到滚子的挤压。如果这样的话，一部分管子不受压挤并且液体会泄漏，这样定量输液泵就不能起到其原本的功能。同样在此情况下，输出管2可能由于滚子边缘而损坏。
本发明解决了上述问题，本发明的一个目的在于提供一种管泵，可使操作者简单、可靠且正确地换上一根新输出管，同时结构牢固。
为了实现上述目的，根据本发明第一个方面的定量输液泵包括多个U形滚子轴，各自具有第一和第二直腿，第一条直腿可转动地支撑一滚子，而第二条直腿由位于回转体中心部分的一个滚子轴支承可转动支撑；以及形成在回转体中的弧形槽，各弧形槽都绕相关滚子轴支承设置，同时从径向离开滚子轴支承的某一位置沿着回转体转动方向延伸，诸弧形槽分别将可转动支撑滚子的U形滚子轴的直腿末端容纳于其中。
U形滚子轴的滚子支承腿可绕滚子轴支承孔转动，同时由与其相关联的弧形槽所引导。所以，为了更换输出管，各滚子轴的滚子支承腿朝回转体的垂直中心线(从图上看)转动，换调一根新的输出管。因而，可以顺利地进行管子的更换工作，而不会受到滚子的任何妨碍。在更换输出管后，回转体沿固定的转动方向转动。然后，例如滚子都与液体输出管接触。由于其间的摩擦力，各滚子轴的滚子支承腿朝回转体外部运动，并且贴着有关的弧形槽的外边缘并由其保持着。滚子将输出管压迫在泵壳内表面上从而挤压输出管。因而，管泵就可以正常地实现其固有的功能。
根据本发明第二方面的定量输液泵还包括可分别滑动地置于U形滚子轴上的弹簧；以及各自具有一配合部的轴固定件，当该配合部分配合到对应的滚子轴支承上时，配合部分将滚子轴固定在滚子轴上的滚子压迫和挤压输出管的位置上，固定件分别由弹簧推向滚子轴支承和滚子。
当配合部分由弹簧和轴固定件从滚子轴支承上脱离时，有关滚子可移动到便于更换输出管的位置上。当配合部分配合到滚子轴支承上时，滚子轴固定在可使滚子压迫和挤压液体输出管的位置上，并且其定位由弹簧保持住。因而，当定量输液泵运行时，滚子可以更可靠地保持在固定位置上，从而确保泵正常的定量输液功能。
根据本发明第三方面的定量输液泵还包括一盖住泵壳的盖；一安装于泵壳或盖上的开关；一用于按压开关的按压件，该按压件安装于盖子上或其上没有安装开关的泵壳上；以及形成于盖上的突起；其中当轴固定件正确地配合到滚子轴支承上时，盖可适当地盖住泵壳以启动开关，但当轴固定件不正确地配合到滚子轴支承上时，突起贴在轴固定件上，这样盖就不能适当地盖住泵壳，开关就不能启动。
由于开关和突起的组合，只有当轴固定件的配合部分都精确地配合到滚子轴支承并且滚子压迫和挤压输出管时，定量输液泵才运行以输送一定量的液体。当配合部分与滚子轴支承的配合不精确时，开关就不被启动，而操作者就可从中得知配合故障。
根据本发明第四方面的定量输液泵还包括一盖住泵壳的盖子，该盖子在其进口处具有突起，输出管可从中穿过而进入泵壳，当盖放于泵壳上时，突起将液体输出管按压到一泵壳上的正确位置上。所以，如果盖子正确地放置在泵盖上，那么液体输出管就放置在泵壳中的一正确位置上，因此保证滚子在一正确的位置上压迫和挤压液体输出管的状态。
本发明的上述的和其它目的及特点可从以下结合附图的描述中得到进一步的了解。
图1是本发明第一个实施例定量输液泵的示意图；图2是本发明第二个实施例定量输液泵关键部分的立体图；图3是本发明第三个实施例定量输液泵的平面图；图4是图3所示定量输液泵的截面图；图5是采用一传统定量输液泵的BIB式饮料分配器的饮料回路的结构；以及图6A至6C都是另一种不同于图5所示管泵的传统管泵的图形，其中图6A是管泵的平面图，图6B是其截面图，图6C是其立体图。
以下结合附图对本发明的较佳实施例进行更详细的描述。
(第一个实施例)图1是本发明一个实施例的定量输液泵的示意图。
如图1所示，液体输出管2配置在圆柱形泵壳31的内表面上。回转体32也配置在泵壳中。回转体32的转轴沿着泵壳31的轴线。回转体32具有一对滚子34，它们压迫和挤压输出管2。回转体32具有与一驱动电动机(未示)连接的驱动轴33。各滚子34由U形滚子轴35的一条直腿可转动地支撑。U形滚子轴35的另一条腿插入滚子轴支承孔37中。该孔形成在滚子轴支承36中，该支承位于回转体32的中心部分。弧形槽38形成在回转体32中。各弧形槽都绕相关的滚子轴支承36设置，并从径向离开滚子轴支承36的某一位置沿回转体转动方向(如箭头A所示)延伸。各槽38都将与其相关的U形滚子轴35的滚子支承腿末端纳于其中。
U形滚子轴35的滚子支承腿可绕滚子轴支承孔37转动，并由与其相关的弧形槽38引导。所以，为了更换输出管2，各滚子轴的滚子支承腿朝回转体的垂直中心线转动(从图中看)，就可换上一根新的输出管2。因此，可以顺利地更换输出管，而不会受到滚子的妨碍。在更换输出管之后，回转体32再沿固定的转动方向转动。然后，例如滚子34都与液体输出管2接触。由于其间的摩擦作用，各滚子轴35的滚子支承腿向回转体32外部转动，并且贴着相关弧形槽38的外边缘而由其保持住。滚子将输出管2压靠在泵壳31的内表面上，从而挤压输出管2。因而，管泵3就可正常地实现其固有的功能。
虽然先前技术中采用弹簧3h将滚子轴35推向回转体32，而上述实施例就不必使用这种弹簧。因而，在此实施例中可减少所需要的零件数量。
(第二个实施例)图2是本发明第二个实施例定量输液泵关键部分的立体图。
第二个实施例的定量输液泵的结构使第一个实施例的定量输液泵的正常操作更可靠。在第二个实施例中，弹簧40分别滑动地放于U形滚子轴35上。各弹簧40将与其相关的轴固定件41推向滚子轴支承36和滚子34，该两者都与弹簧有关。各轴固定件41都具有一配合部分42，它将配合到相应的滚子轴支承36上。各轴固定件41的配合部分42都配合到与其相关的滚子轴支承36上，并且其状态为滚子位于压迫并挤压输出管2的位置上。具体地，配合部分42配合到滚子轴支承36的圆柱形部分，该圆柱形部分是从滚子轴支承36其余圆周部分的两端弧形伸出的，该圆周部分是容纳驱动轴33的那部分的延续部分，支承36形成在回转体32的中心部分。将与回转体驱动轴插入部分接触的一部分配合部分42的一端决定了配合部分42的取向。当配合部分42都分别配合到滚子轴支承36上时，滚子轴35都固定成这样的一种状态，即滚子34压迫和挤压输出管2。各滚子轴35插入对应滚子轴支承孔37的直腿末端由一E形挡圈可转动地保持着。
当配合部分42藉由弹簧40和轴固定件41(它是使配合部分42配合到滚子轴支承36)而从滚子轴支承36上卸除时，相关的滚子可移动到便于更换输出管2的位置上。当配合部分42配合到滚子轴支承36时，滚子轴35固定在可使滚子34压迫和挤压液体输出管2的位置上，并且其定位是由弹簧40保持的。所以，当定量输液泵运行时，滚子34都是更可靠地保持在固定位置上的，从而保证泵正常的定量输出液体的功能。
另外，在此实施例中，弹簧40和轴固定件41协作而将相关的滚子34压迫在回转体32表面上。所以，滚子轴35将滚子34设置在固定位置上，从保证滚子34的精确定位。
(第三个实施例)图3和4示出了本发明第三个实施例的定量输液泵。图3是盖子打开时定量输液泵的平面图，图4是当盖子关闭时它的截面图。
第三个实施例的定量输液泵的结构可使第二个实施例的定量输液泵的正常运行更可靠。与第二个实施例相比，第三个实施例还采用了以结构成分和零件件。一盖子43放在泵壳31上以盖住它。一开关46安装于泵壳31上。盖43的突起A 45起到推压装到泵壳31上的一个开关的作用。盖43的突起B47设置在盖43的中心部分。盖43的突起C48都位于盖43的进口处，输出管2穿过该进口进入泵壳31。盖43藉由一轴可转动地与泵壳43连接。
突起B47制得当轴固定件41的配合部分42分别正确地配合到滚子轴支承36上时，略与轴固定件41隔开。突起A45制得当盖43精确地设置到泵壳31上以盖住其时，可按压开关46以使之运行。所以，当轴固定件41的配合部分42分别地配合到滚子轴支承36上时，泵壳31完全由盖43盖住，并且突起A 45按压开关46以使之启动。当轴固定件41的配合部分42没有正确地配合到滚子轴支承36上时，轴固定件41相应地升高。所以，突起B47贴着轴固定件41，盖43不完全盖住泵壳31，突起A45不能按压开关46，开关46没有被启动。
由于开关46与突起A和B(45和47)的组合，当轴固定件41的配合部分42精确地配合滚子轴支承36、以及滚子34压迫和挤压输出管2时，第三个实施例定量输液泵可运行而仅输送一定量的液体。当配合部分42与滚子轴支承36的配合不精确时，定量输液泵不运行，操作者从中就可得知配合发生故障。
盖43的突起C48制得可将液体输出管2按压到一个位置上，即滚子34压迫和可靠地挤压输出管2并且将液体输出管2保持成盖43放于泵壳31上的状态。所以，当盖43正确地放在泵壳31上时，输出管2放在一正确位置，并且由滚子34压迫和挤压。定量输液泵正常运行，输出管2不会受到损坏。
在第三个实施例中，盖43由轴而可转动地与泵壳31连接。如果需要的话，盖43可配合到泵壳31上。
在此实施例中，开关46安装到泵壳31上，并且突起工45形成在盖43上。如果需要的话，这些元件也可互换，即开关46安装于盖43上，突起A45形成在泵壳31上。
虽然在上述实施例中采用了一对滚子，但滚子数量可适当选择，例如可采用三个或更多的滚子。
如上所述的，根据本发明第一个方面的定量输液泵包括多个U形滚子轴，各自具有第一和第二直腿，第一条直腿可转动地支撑一滚子，而第二条直腿由位于回转体中心部分的一个滚子轴支承可转动支撑；以及形成在回转体中的弧形槽，各弧形槽都分别绕相关滚子轴支承设置，同时从一径向离开滚子轴支承的位置沿着回转体转动方向延伸，该弧形槽将可转动支撑滚子的U形滚子轴的直腿末端容纳于其中。由于这种结构，U形滚子轴的滚子支承腿可绕滚子轴支承孔转动。所以，为了更换输出管，各滚子轴的滚子支承腿可朝回转体的垂直中心线(从图上看)转动。因而，可以顺利地进行更换工作，而不会受到滚子的妨碍。在更换输出管后，回转体沿固定的转动方向转动。然后，例如滚子都与液体输出管接触。由于其间的摩擦力，各滚子轴的滚子支承腿朝回转体外部运动，并且贴着有关的弧形槽的外边缘都由其保持着。滚子将输出管压迫在泵壳内表面上，从而挤压输出管。因而，管泵就可以正常地实现其固有的功能。
根据本发明第二方面的定量输液泵还包括可分别滑动地置于U形滚子轴上的弹簧；以及各自具有一配合部的轴固定件，当该配合部分配合到对应滚子轴支承上时，配合部分将滚子轴固定在滚子轴上的滚子压迫和挤压输出管的位置上，固定件分别由弹簧推向滚子轴支承和滚子。当配合部分从滚子轴支承上脱离时，有关滚子可移动到便于更换输出管的位置上。当配合部分配合到滚子轴支承上时，滚子轴固定在可使滚子压迫和挤压液体输出管的位置上，并且其定位由弹簧保持住。因而，当定量输液泵运行时，滚子可以更可靠地保持在固定位置上，从而确保泵正常的定量输液功能。
根据本发明第三方面的定量输液泵还包括一盖住泵壳的盖；一安装于泵壳或盖上的开关；一用于按压开关的按压件，按压件安装于盖子上其上没有安装开关的泵壳上；以及形成于盖上的突起；其中当轴固定件正确地配合到滚子轴支承上时，盖可适当地盖住泵壳以启动开关，但当轴固定件不正确地配合到滚子轴支承上时，突起贴在轴固定件上，这样盖就不能适当地盖住泵壳，开关就不能启动。因而，只有当轴固定件的配合部分都精确地配合到滚子轴支承并且滚子压迫和挤压输出管时，定量输液泵才运行以输送一定量的液体。当配合部分与滚子轴支承的配合不精确时，开关就不被启动，而操作者就可从中得知配合故障。
根据本发明第四方面的定量输液泵还包括一盖住泵壳的盖子，该盖子在进口处具有突起，输出管从该进口穿过而进入泵壳，当盖放于泵壳上时，突起将液体输出管推到一泵壳上的正确位置上。因而，滚子总是压迫和挤压位于泵壳中正确位置上的液体输出管。
如上所述，本发明成功地解决了先前管泵存在的诸问题，并且成功地提出了一种可使操作者简便、可靠并正确地更换新输出管的管泵，该管泵结构牢固。
以上为图示和说明的目的，已经对本发明的较佳实施例进行了描述。但是这并不意味着是完全无遗漏的或将本发明限制在所揭示的具体形式，按照上述示教内容或者从本发明的实际应用中可对本发明作出多种修饰和变化。所选择和描述的实施例是为了说明本发明的原理以及其实际应用，而使本技术领域中的技术人员根据实际需要可以以多种实施方式应用本发明。本发明的范围是由所附权利要求书及其等同技术确定。
权利要求
1.一种定量输液泵，其特征在于，它包括一具有圆柱形内表面的泵壳；一回转体，其转动中心与泵壳圆柱形内表面中心轴线一致，所述回转体具有多个等距沿在泵壳圆柱形内表面排列的滚子；一柔性液体输出管设置得与所述泵壳圆柱形内表接触，当所述回转体沿一固定转动方向转动时，所述滚子压迫和挤压所述液体输出管以从所述液体输出管输出液体；多个各自具有第一和第二直腿的U形滚子轴，所述第一直腿可转动地支撑一滚子，而所述第二直腿由位于所述回转体中心部分的滚子轴支承中的一个可转动地支撑；以及形成于所述回转体上的弧形槽，各个所述弧形槽分别都绕所述相关的滚子轴支承设置，并且从一径向离开所述滚子轴支承的位置上沿回转体转动方向延伸，所述弧形槽容纳可转动地支撑所述滚子的所述U形滚子轴的所述直腿末端。
2.如权利要求1的一种定量输液泵，其特征在于，它还包括可滑动地分别放于所述U形滚子轴上的弹簧；以及轴固定件，各自有一配合部分，当所述配合部分配合到所述对应的滚子轴支承上时，所述配合部分将所述滚子轴固定在所述滚子轴上的所述滚子压迫和挤压所述输出管的位置上，所述固定件分别由所述弹簧推向所述滚子轴支承和所述滚子。
3.如权利要求2所述的定量输液泵，其特征在于，它还包括一盖住所述泵壳的盖；一安装于所述泵壳或所述盖上的开关；一用于按压所述开关的按压件，所述按压件安装于所述盖上或者其上没有安装开关的泵壳上；以及形成于所述盖上的突起；其中当所述轴固定件正确地配合到所述滚子轴支承上时，所述盖适当地盖住所述泵壳以启动所述开关，但当所述轴固定件没有正确地配合到所述滚子轴支承上，所述突起就贴着所述所述轴固定件，这样所述盖就不能适当盖住所述泵壳，所述开关就不被启动。
4.如权利要求1所述的定量输液泵，其特征在于，它还包括一盖住所述泵壳的盖，所述盖具有位于其进口处的突起，所述输出管穿过该进口而进入所述泵壳，当所述盖放于所述泵壳上时，所述突起将所述液体输出管推压在所述泵壳上的正确位置上。
全文摘要
一种定量输液泵,其中一液体输出管2沿着泵壳31圆柱形内表面放置。滚子34压迫和挤压液体输出管2以从其中输出液体。滚子轴支承36位于回转体32中心,U形滚子轴35各有第一和第二直腿。第一直腿支撑有关的滚子34,第二腿由滚子轴支承支撑。在回转体32中有弧形槽38,并绕滚子轴支承36设置,并从径向离开滚子轴支承36的一位置沿回转体32的回转方向延伸。直腿末端分别插入弧形槽38中。此种泵可使操作者方便而可靠地更换输出管,且结构简单。
文档编号A47J31/44GK1185535SQ9712250
公开日1998年6月24日 申请日期1997年11月5日 优先权日1996年11月7日
发明者岛崎哲也, 桥本正美 申请人:富士电机株式会社