专利名称：液泵和计量装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于计量和分配定量体积液体的新式和改进装置，其特别适用于计量和分配油或类似润滑剂。
编织机的润滑是通常是通过一种润滑剂薄雾生成和传输系统来完成的。这种系统采用连续或断续方式将空气/或润滑剂薄雾传输到编织机设备中的指定位置。控制润滑剂量很重要。这是因为润滑剂太少能够导致系统过热和失效，而太多时不仅浪费润滑剂，而且还能过分玷污和弄脏针织物。还有，过量润滑剂还能吸附灰尘和棉绒，从而也能导致机器损坏和/或失效。
现代油雾系统能够以相对较小的量大致恒定地传输润滑剂，而且也能为复杂系统的多个润滑点传润滑油。典型润滑器能够携带八到二十二个润滑油管。由于该系统中几乎没有运动件，因此这种系统具有很长的使用寿命。
然而，这些有利之处也付出了相应代价。压缩空气是将油变成油雾并将油雾携带到目的地的能量源。因此压缩空气必须干净和干燥，并且润滑油某些品质参数也应该保持在最小值之上。有些高粘度油难以转化成油雾，并且需要升高空气压力。还有，这种润滑系统的输出依赖于油的粘度和润滑管的数目，因此必须对该系统细致地进行配置，以适用于所使用的油和工作管的数目。油在受到加压空气流的作用后能够使油的抗氧化添加剂产生明显的应变，所述添加剂和需要来保护机器的腐蚀抑制剂一同存在于油中。由于为编织机配置的润滑剂绝大多数都能融于水，因此就需要对即将引入的空气中的水分进行控制。过多的水分及可在高压系统中形成的压力差将会导致水的析出，从而使得混在油中的水在润滑器中形成类似肥皂水的混合物。因此就需要特别的注意，以防止这种沉积物阻塞油的通路。
因此本发明的目的是提供一种可以与以前开发的薄雾型润滑油喷嘴协同工作的油传输装置，其可以消除现有技术的很多不足。特别是，根据本发明的润滑装置在较低的空气压力下，能够产生精细而又精确的计量油滴。润滑油分配和喷雾嘴工作能够以高效和便利方式有条不紊地进行，而不需要复杂的分流式装置。本发明可以在大范围的润滑剂密度下操作，甚至包括那些正常情况下不能在薄雾润滑油散布系统中使用的重润滑油。该装置的结构能够防止油蓄存器和增压后的空气相接触，从而使蓄存器中的油被氧化和充气的可能性最小化。还有，本系统在重新充填蓄存器时不再需要系统停机或拆开。
在本发明的一个用于润滑油分配的优选实施例中，计量工具可以采用圆盘形式，其上面有多个在两个歧管间旋转的贮存器孔眼。每个歧管上设有多个口，目的是能对多个传输管和目标同时进行润滑油配送。
图1是本发明一个优选实施例的部分切除的透视图。
图2是图1中所示本发明的计量工具和歧管的详细局部透视分解图，示出了入口倒钩的一种替代性结构。
图2A是图2中描述的本发明一部分的正向剖视图。
图3是计量板的俯视图。
图3A是一种替代性计量板的俯视图。
图3B是一种替代性计量板的透视图。
图3C是另一种替代性的带有锥形壁的计量板的透视图。
图3D是计量板的另一种形式的俯视图。
图4描述的是计量板和歧管的一种替代性结构。
图5描述的是计量板和歧管的第二种替代性结构。
图6是本发明一种替代性结构的正视图。
图7描述的是计量板和歧管的另一种替代性结构。
图8描述的是本发明第二种替代性结构。
图9是沿图8中剖切线9-9剖切的剖视图。
图9A是图8中的计量板另一种替代性结构的剖视图，此时计量板呈楔形样式。
图10是本发明另一种结构的透视图。
歧管32、34以垂直间隔的布局布置着，计量板36位于两者之间。计量板36可以采用带有孔眼的圆盘形状，所述孔眼作为润滑剂贮存器，用于俘获适量润滑剂并将所俘获的润滑剂在歧管中的对正穿孔之间传递。然后，所俘获的润滑剂在来自压缩气体入管22和入口的压缩空气作用下，从计量板被驱赶通过出口和出管28。并且计量板36可以由电机驱动单元18和传动轴20来转动。
图2和2A详细描述了计量头12。如图所示，每个入口和出口歧管32、34都为环形结构，并且分别具有第一外面或外部环32B、34B和第二里面或内部环32A、34A。入口歧管32具有一连串用于驱动流体例如压缩空气的入口通道，每个入口通道分别在环32B中包含一个直角通路部分38，其将空气入管22和旋入环32B中的入口倒钩24连接在衬套40上，所述衬套40由环32A中的对正通路部分向上延伸并被该通路部分支撑着。同样地，出口歧管34具有一连串用于润滑剂和压缩气体的出口，每个出口分别在环34B中包含通路部分42，其将出口倒钩26和空气/或润滑剂出管28连接在衬套44上，所述衬套44由环34A中的对正通路部分中向下延伸并被该通路部分支撑着。如图所示，衬套40、44延伸超出了各自的歧管环32A、34A的端面，并且它们的外端面与计量板36相反表面呈摩擦接触。每个衬套40、44都可以由高分子量塑料例如DELRIN(聚甲醛树脂)制成，目的是与计量板36之间能够产生滑动密封接触。O型密封圈86设在每个衬套及出入口上，以使衬套密封在歧管的环上。
如图2所示，通过在歧管环上的穿孔110中使用螺栓或类似物，来使歧管保持对正和对齐。优选利用螺栓支撑支柱14，或将螺栓形成为所述支柱的下部。歧管用螺栓拧在一起，从而使得O型密封圈86将衬套42、44偏压和密封在计量板36上。也可以使用其他的偏压方法将衬套密封在计量板上，例如在歧管和保持板之间安装弹簧组件，或在衬套上使用单个弹簧。另一连串穿孔112可以设在上歧管上，以允许气泡从歧管之间经过润滑剂而向上排出。
如图3所示，计量板36可以包含润滑剂贮存器，它们的形式为一系列在圆盘顶面和底面间延伸的孔眼或通孔眼46，并且这些孔眼呈环形排列，从而能够与歧管32、34中的一组或多组衬套相对正。正像图中所示，这些孔眼可以沿着弧线交错排列。每个通孔眼46的尺寸大小可以改变，以适应于传输通过与本发明相连的分配系统的润滑剂量的不连续性。作为示例，在厚度为0.03英寸的圆盘上，这些通孔的数量可以是30，直径是0.046英寸。并且所述圆盘可以转动，例如以1-3转/分的转速转动。计量板绕其中心转动，其上所设的中心孔眼组48用于将圆盘连接到图1所示的传动轴20和电机驱动单元18上。
这些孔眼可以排列在计量板圆盘的整个外周附近，或如图3所示布置在外周的一部分附近。并且当这些孔眼在圆盘的一部分附近延伸时，计量板的转动还能起排序的作用，这是因为这些孔眼只能顺序与歧管上的口中的衬套的一部分接合和对正。图3中的这些孔眼大约占计量板圆盘的1/3圆周，因此当圆盘转动而使以这种样式分布的孔眼沿着歧管的外周移动时，任何时刻都能与相应的1/3的出口相接合，从而使得润滑剂能够顺序出现。其他顺序样式可以通过在计量板上布置适当的孔眼来获得。例如，如图3A所示，这些孔眼也可以分段布置，在整个圆盘转动的两段时间内，两段处的衬套对就能彼此接合。这种布置在圆盘低转速时很有利，这是因为其能够减小接合间隔周期。
如图3C所示，形成第一流体(润滑剂)贮存器的孔眼不需要在计量板相对的上下两面间延伸。如果计量板具有加大了的厚度，孔眼46就能够在顶(或底)面156和边158间延伸，入口和出口及歧管布置的位置，使得口能够与含孔眼表面相接触并与这些孔眼相对齐。这些孔眼也可能呈U型结构，这种结构的两终点位于同一计量板表面上。虽然这些孔眼优选恒定截面，不过也可以如图所示选择变截面的形式。
再来参照图2和2A，可以看出，由于计量头浸没在润滑剂中，并且计量板36只有依靠间隔的成对口衬套40和42才能与歧管接触，因此每个孔眼46在不与成对衬套相接触时暴露在润滑剂中，并充满润滑剂。当计量板圆盘转入停留位置时，充满润滑剂的孔眼也就会与一对衬套对正。在对正后，供应到入口歧管通道中的压缩气体载流会将圆盘孔眼中所藏的润滑剂进一步向下游驱动，以使润滑剂进入出口衬套44，然后进入和穿过出口歧管，最后进入相应的出管28中。在停留时间内，所藏的润滑剂将被驱动到下游管的内部表面上，并移动到其端部，所述端部与本领域公知的传输装置相连接。(见于例如美国专利No.3726482和5639028中)。在空气动力学表面的拖曳作用和润滑剂的内粘滞性及其对内壁粘着性的联合作用下，能够通过载流气体流的流经而将润滑剂持续渐进地传输。
计量板圆盘最简单的结构如图3D所示。孔眼46以相等的间隔沿单一的圆布置。当图3所示样式的孔眼46从对正状态移出时，衬套被圆板36的本体封闭，载流的流动也停止，并且直到另一个孔眼对正为止。因此流过入管28的空气呈间歇式特征，并反映出计量板孔眼的移动样式。当计量板移动时，其上的每个孔眼都相继暴露在润滑剂中，并且通过一组衬套40、42之间，以将淤积的润滑剂排出，然后，孔眼又暴露在润滑剂中而被再次充满，接着再通过随后的一组衬套之间。由电动机驱动单元18控制的孔眼的移动可以是连续旋转，或优选为步进旋转或往复旋转，并且每对衬套分别被一组孔眼占用，所述一组孔眼包含至少一个孔眼。步进运动每步长度优选等于衬套间的距离(或几倍距离)，以使对正停留时间最大化，从而使流动间断最小化。电动机驱动装置中可以采用一个以步进方式驱动圆盘的控制器。
图3和3A所示的孔眼样式还使得圆盘能够被驱动着作简单的连续转动，而在移动中又没有压力尖峰出现。由于衬套出口孔114内径大于计量板圆盘的内径，并且孔之间的距离也合适，因此在任何时刻至少有一个孔眼暴露在载流中。利用圆盘孔眼的交错排列样式，可以使出口孔114被连续的圆盘孔眼交叠，因此能够增加总对正停留时间，并能进一步去除压力尖峰。通过将衬套在歧管中沿一个或多个与所述孔眼对正的路径布置，每组衬套能够随着计量板的旋转而被顺序地被每个孔眼占用。或者，衬套也可以在歧管中沿同心圆周布置，并在计量板上设有多圈相应的孔眼，每圈仅仅占据衬套的一部分。由于计量头浸没在润滑剂中，因此为了将润滑剂传输到计量头和出管，不需要采用单独的润滑剂泵或增压装置。可以在润滑剂蓄存器中使用液位开关(未示出未示出)，一旦润滑剂液位下降到可能使计量头的润滑剂不足的程度，所述开关就会产生一个输出信号。然而，由于润滑剂在蓄存器中不受压力，因此在不关闭该系统的情况下，简单通过添加额外润滑剂就仍能对蓄存器进行补充。
图3中所示的使用圆盘形状计量板的计量头是本发明的优选实施例，其允许计量板连续单向转动，但在本发明的替代性实施例中，也可以使用其他圆盘结构。例如，图3B所示的就是一种呈截锥形的计量板120。孔眼46位于锥形面116上，锥形面116固定在圆形板118上，而圆形板118又带有中心驱动孔眼组48。入口和出口歧管及衬套接合在锥形面116的相反表面上。
图6所示的是根据本发明的配油装置，其具有大致三角形的计量板70，计量板70通过枢轴72连接在油蓄存器68中合适的支撑物74上。螺线管电枢94通过U形夹78连接在计量板70上。螺线管通电能够拉动使螺线管电枢94上升，当其断电后又会使电枢返回中位。也可以使用回动弹簧(未示出)来驱动电枢返回到原位。对螺线管施加脉冲将会使得计量板绕枢轴72以弧形方式往返运动。计量板70上有一连串的孔眼96，目的是在歧管装置80的相反两侧间提供通路，所述歧管装置80具有用于压缩气体载流的入管82及将润滑剂和压缩气体引导到指定润滑点的出管84。
图8和9表示的是本发明另一个实施例，其中计量板为长带状。正如图中所示，细长计量板54位于第一下部入口歧管56上，歧管56带有一连串的间隔式衬套部分58，并且衬套部分58又与固定在合适歧管(未示出)上的相应出口衬套60相对正。每个出口衬套都有一个出口倒钩102，其将衬套连接在出管104上。连接在入管64上的入口倒钩62为下歧管56和每个衬套58提供压缩气体。螺线管66为计量板提供往返驱动。计量板中的孔眼122和衬套均是间隔布置着的，螺线管的往复移动距离是这样选择的，即在每次螺线管行程中至少要有一个孔眼能够连通于每个衬套中。
在前面的每个实施例中，计量板均呈现为厚度不变的元件的形式。然而，不过本发明也可以设想使用变厚度的计量板。例如，图9A示出了图8的实施例，其中计量板54横跨其宽度呈楔形结构。这种楔形能够更有效地维持计量板和具有相应角度的成对端口之间的密封，这是因为通过沿箭头方向施加在计量板上的侧向复位或推动作用，计量板和密封件之间的接触力将会增加。
图10表示的是计量板为连续条带或皮带样式的本发明实施例。如图所示，计量装置10包含一个其上设有孔眼126的循环计量板124。所述计量板124由驱动皮带轮160驱动。惰轮128位于装置相对端之一上。一连串单元块部件安装在支撑横杆132上，计量板124通过每个单元块中的狭槽。整个装置浸没在油的蓄存器中以来计量。计量板厚度可以恒定，也可以如图9A所示横跨其宽度呈楔形，这时整体狭槽也要有相应的形状。
每个单元块都包含通向第一衬套的入口空气通路和从第二衬套引导而来的出口空气/油通路136，所述第一衬套由狭槽的第一面延伸出来，并且与计量板第一面接触，而所述第二衬套是从与计量板第二面相接触的狭槽第二面开始延伸，直到向上延伸的出口倒钩138。入口通路的一部分可以与相邻单元块的相应通路对正，以形成与一个或更多入口块140相连的连续入口通道，所述入口块140具有一个与压缩空气供给装置连接的入口倒钩142。每个单元块都包含一个隔板部分144，其能形成一个横向裂口，以将计量板暴露在浸没装置的油中，从而使得孔眼从单元块到单元块过程中能够再充填油。
本实施例的模块特征使得单元块数及不连续的润滑油线路数都能够根据需要而改变。单元块可以沿着计量板的任一个平行部分设置，并可以运用工具(未示出)来将这些块彼此首尾接触地夹在一起，从而建立了能够使一个或多个入口块140流体相通的无渗漏连续入口通路。
除了计量板孔眼的尺寸及计量板的运动能够影响本发明的液体传输特征外，孔眼的形状及它们与衬套孔眼尺寸之间的关系也能够影响其工作。如图3所示，例如，计量板36上的孔眼为圆形孔眼46，它们之间呈交错排列样式，并能够至少与一个出口衬套44中的较大圆形通路端面对正。因此当这些孔眼横向通过通路时，这种布置能够产生恒定的载流流动。利用图3D所示的布置在单圈上的孔眼及它们与通路之间的关系，这种结构的步进计量板运动能够使得对正孔眼的停留时间增加，因此能够使过渡时段的影响最小化。
图4、5和7呈现的是替代性的孔眼的布置，显示了其上有单排或直线型布置的孔眼的矩形计量板50。也可以对旋转型计量板中的孔眼作类似或相似的更改。如图4所示，设在歧管中的出口衬套通路146可以为细长形，多个计量穿孔148与其同时对正。这就可以使每次对正能有更大体积的润滑剂和驱动气体被传输。如果多个穿孔同时与直线型孔眼系统对正，那么就必须增加往返距离，以确保所有孔眼在再次与衬套对正之前都能够暴露在润滑剂中。当使用圆盘形计量板时，也要考虑相似的间隔问题。
图5表示的是另外一种替代性的样式，其使用的计量穿孔150的截面为三角形，而不是圆形。在这种情况下，出口歧管衬套可以相应使用正方形或长方形的对正开口252。
在图7所示的结构中，使用的是交错排列的计量板开口152及相应的更大出口衬套穿孔154，因此在任何时刻至少有两个孔眼而且至少部分同时地与出口穿孔相对正。尽管是局部对正，油的流动特征也将使整个孔眼中的容纳物排出。这种对正相似于为图3中旋转圆形计量板所描述的对正。
多种材料可以用来制造计量板，这取决于计量板的具体结构。刚性材料例如金属或塑料可以用来制造圆盘形和细长计量板，除此之外，图10中所示的带状计量板可以使用厚织物、泡沫材料或类似物。对本技术领域中的普通技术人员而言，本发明的其他变化、调整和更改也是显而易见的，并且这些变化、调整和更改包含在本发明中。
权利要求
1.一种将定量的第一流体传输到远处的装置，包括计量板，其具有至少一个在板的第一和第二表面部分间延伸的流体贮存器，用以接收测定量的第一流体；第一口，其提供了载流源，并且其一端与第一板表面部分相接触；第二口，其与通向远处的流体传输管相连，并且其一端与第二板表面部分接触，当计量板处在传输位置时，各口的端部同时与贮存器相通，因此载流可以从第一口通过贮存器进入第二口和流体传输管，以将第一流体从孔眼传输到流体传输管中，并且再将第一流体沿着流体传输管载送到远处；驱动工具，其连接在所述计量板上，用于在将流体贮存器暴露给第一流体的位置和传输位置之间交替改变计量板的位置。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于第一和第二表面部分是单个表面上的部分。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于第一和第二表面部分是不同表面上的部分。
4.如权利要求1所述的装置，还包括第一流体的蓄存器，所述计量板和所述口都浸没在该蓄存器中。
5.如权利要求1所述的装置，其特征在于所述第一口安装在入口歧管上，所述第二衬套安装在出口歧管上。
6.如权利要求1所述的装置，其特征在于流体贮存器采用的是延伸在第一和第二板表面之间的穿孔的形式。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于穿孔的截面面积是恒定的。
8.如权利要求6所述的装置，其特征在于穿孔的截面面积是变化的。
9.如权利要求6所述的装置，其特征在于第二衬套的端部具有一个开口，并且所述开口的截面面积大于第二板表面上的穿孔的截面面积。
10.如权利要求5所述的装置，其特征在于计量板为圆盘形的。
11.如权利要求3所述的装置，其特征在于所述每个入口和出口分别包括从各自歧管伸出的衬套。
12.如权利要求1所述的装置，其特征在于计量板为细长板。
13.如权利要求12所述的装置，其特征在于细长板横跨其宽度具有呈楔形的厚度。
14.如权利要求1所述的装置，其特征在于计量板为循环形式的。
15.如权利要求14所述的装置，其特征在于循环形计量板横跨其宽度具有呈楔形的厚度。
16.如权利要求1所述的装置，其特征在于计量板为截锥形。
17.如权利要求10所述的装置，其特征在于所述驱动工具被连接得能够带动所述板绕中心轴线旋转。
18.如权利要求12所述的装置，其特征在于所述驱动工具连接在板上，用于带动板往复运动。
19.一种分配一系列定量第一流体的方法，包括如下步骤充满计量板中的贮存器，贮存器的容量对应于第一流体所被计量的流体量；将已充满的贮存器定位在驱动流体源和传输管之间；在驱动流体的作用下，将贮存器中的第一流体驱动进入并穿过传输管。
20.如权利要求19所述的方法，其特征在于驱动流体是压缩气体。
21.一种测定量的第一流体传输到远处的装置，包括计量板，其至少有一个在板的第一和第二表面部分间延伸的流体贮存器，用以接收测定量的第一流体；至少一对第一和第二口，每个第一口为载流提供来源，并且其一端与第一板表面相接触，每个第二口被连接在通向远处的流体传输管上，并且其一端与第二板表面相接触，当计量板处在传输位置时，一对口中的第一和第二口的端部同时与贮存器相通，因此载流可以从与其相应的第一衬套通过贮存器进入与其相应的第二衬套及相连的流体传输管，以将第一流体从贮存器传输到相连的流体输出管中，并且再将先前已传输到的流体沿着流体传输管载送到远处；驱动工具，其连接在所述计量板上，用于在将流体贮存器暴露给第一流体的位置和传输位置之间交替改变计量板的位置。
22.一种将定量的第一流体传输到远处的装置，包括计量板，其至少有一个流体贮存器，而且每个流体贮存器分别至少具有第一和第二端部，所述端部分别面向板的一个表面敞开，用以接收测定量的第一流体；至少一组相应的入口和出口，一组口中的入口用于提供载流源，并且其一端与设有特定贮存器第一端的板表面相接触，一组口中的出口被连接在通向远处的流体传输管上，并且其一端与设有所述特定贮存器相应第二端的板表面相接触；当计量板处在第一流体传输位置时，一组口中的入口和出口的端部被定位得能够同时与特定贮存器的第一和第二端相通，因此载流可以从被定位的入口通过特定贮存器进入相应被定位的出口及相连的第一流体传输管，以将第一流体从特定贮存器传输到相连的流体传输管中，并且再将先前已传输到的流体沿着流体传输管载送到远处；驱动工具，其连接在所述计量板上，用于在将特定流体贮存器暴露给第一流体的位置和特定流体贮存器传输位置之间交替改变计量板的位置。
全文摘要
一种用于将测定量的第一流体如润滑油传输到远处的装置，包括连接在驱动装置上的计量板，其用于在第一位置和第二位置间转动计量板，在第一位置处，计量头中的流体贮存器充满流体，在第二位置处，已充满的贮存器被放置在用于将流体传输进入并通过传输管的第一和第二口之间。所述第一口用于提供驱动第一流体的载流源，而所述第二口被连接在通向远处的传输管上。来自歧管部件一部分的所述第一口和第二口连同计量板构成了一个计量头。计量头可以浸没在第一流体的蓄存器中，因此在第一位置处，贮存器直接暴露在蓄存器中，从而该贮存器能被充满第一流体而不再需要泵或对蓄存器增压。
文档编号F04F1/00GK1444710SQ01813305
公开日2003年9月24日 申请日期2001年7月19日 优先权日2000年7月24日
发明者埃利奥特·M·科特勒 申请人:尤尼维夫公司