專利名稱：用于碳酸飲料設(shè)備的雙功能分配頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通常用于碳酸飲料分配的設(shè)備，尤其涉及具有雙功能分配頭的設(shè) 備，該分配頭可以保證每種流體組份(liquid component)以恒定不變的流量流動(dòng)到所述設(shè) 備的擴(kuò)散和分配噴嘴，其有連接開/關(guān)調(diào)節(jié)器。
背景技術(shù)：
常規(guī)的分配頭通常采用彈簧負(fù)載陶瓷閥，以控制糖漿和碳酸水到噴管的流動(dòng)，該 噴管用來混合并分配該流體。該陶瓷閥包括相配合的滑動(dòng)面，對(duì)輸入壓力、流體粘度和糖漿 結(jié)塊度(sticky sugar syrups)的變化較敏感，導(dǎo)致分配的飲料有不相同的混合比例且質(zhì) 量不均。還有許多更昂貴的容積分配閥，可電子測(cè)量碳酸水的流量，然后計(jì)量該糖漿。這些 分配閥同樣受制于輸入壓力和粘性變化所帶來的精度變化。為了試圖緩解這一常規(guī)分配頭的問題，采用了手動(dòng)調(diào)整流速以補(bǔ)償輸入壓力和粘 度的變化的裝置。然而，這種方法需要恒定的注意力和頻繁的再校準(zhǔn)，可能會(huì)引起其它問 題，包括意外的發(fā)生以及奸商故意在飲料中加水等情況。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，一種雙功能的液體分配頭，包括限定了對(duì)準(zhǔn)平行軸線的多個(gè)分隔間 的殼體。恒流閥(CF閥)被布置在殼體的分隔間中。該CF閥為依照已公開的美國(guó)專利申 請(qǐng)?zhí)朥S2008/0016365A1描述的類型，此處結(jié)合其說明書作為參考，包括橫向延伸通過該分 隔軸線的隔墻，以將所述分隔間再分隔為頭部和基部。所述隔壁中的端口對(duì)準(zhǔn)了分隔軸線。 調(diào)整組件將所述基部?jī)?nèi)部再分隔為液體室和彈簧室。所述調(diào)整組件具有沿所述分隔軸線 突出的節(jié)流銷，并通過所述端口進(jìn)入頭部。柔性隔膜支撐沿所述分隔間相反的方向移動(dòng)的 調(diào)整組件。彈簧室中的彈簧響應(yīng)于閾值以下的所述頭部的進(jìn)口液體壓力，以保持所述調(diào)整 組件為抵靠所述隔壁的關(guān)閉位置，從而阻擋所述液體從所述頭部通過端口流入液體室。所 述彈簧響應(yīng)于閥門閾值以上的所述頭部中的進(jìn)口液體壓力，從而可以容納所述調(diào)整組件至 與隔壁隔開的開啟位置的移動(dòng)，來自頭部的伴隨液體流過端口進(jìn)入液體室之內(nèi)。按照閾值 之上的所述進(jìn)口液體壓力的變化的反函數(shù)，所述節(jié)流銷用來調(diào)節(jié)通過端口的流通路徑的尺 寸，從而將傳送到液體室的所述液體的壓力和流速保持在基本恒定水平上。所述殼體包括 連接所述頭部到外部液體源的進(jìn)口，以及將液體室連接到公共噴嘴組件的出口。一封閉機(jī) 構(gòu)，當(dāng)進(jìn)口液體壓力超過和低于所述閾值，獨(dú)立于所述彈簧，保持調(diào)整組件位于關(guān)閉位置。 所述封蓋機(jī)構(gòu)可以是無(wú)效的，從而讓所述調(diào)整組件自由移動(dòng)到開啟位置，以響應(yīng)所述頭部 的液體入口壓力在閾值以上。


本發(fā)明的這些以及其它特征和優(yōu)點(diǎn)將參照下述附圖進(jìn)行進(jìn)一步的詳解，其中圖1為根據(jù)本發(fā)明的分配頭的一個(gè)實(shí)施例的部分分解剖視圖；圖2為圖1中2-2線方向的視圖；圖3為所述分配頭的側(cè)面圖；圖4為根據(jù)本發(fā)明的分配頭的一可選擇實(shí)施例的透視圖；圖5A和5B為通過圖4中的分配頭的每個(gè)CF閥的縱向剖面圖；以及圖6為圖4中分配頭的部件的分解透視圖。
具體實(shí)施例方式首先參考附圖1-3，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例所述的分配頭通常地描述為部件 10。所述分配頭具有一外部殼體12，限定了在平行軸線上對(duì)準(zhǔn)的獨(dú)立內(nèi)部分隔間14。CF閥 16A、16B被布置在分隔間14中。在公開的實(shí)施例中，CF閥16A可以被認(rèn)為控制飲料用糖漿 的流動(dòng)速率，CF閥16B可以被認(rèn)為控制碳酸水的流動(dòng)速率。除了它們的流速不同外，CF閥 16A、16B構(gòu)造是相同的，則以下說明將用來描述兩者。如圖1所示，每一 CF閥包括接合到杯狀基部18的蓋17。所述蓋17限定了隔壁20，該隔壁將分隔間14再分隔為頭部22和基部24。殼體 中的進(jìn)口 26適用于通連流體供應(yīng)源(未示出)，例如飲料用糖漿或碳酸水，它具有可以在一 個(gè)閾值上下變化的壓力。所述進(jìn)口 26和隔壁24中的中心端口 28沿分隔間軸線A1對(duì)準(zhǔn)。 所述外殼中的出口 30與橫向第一軸線A1的第二軸線A2對(duì)準(zhǔn)。一調(diào)整組件32與隔壁20結(jié)合在一起，將基部24再分隔為分離自彈簧室36的液 體室34。在其關(guān)閉位置，當(dāng)進(jìn)口 26的液壓低于閾壓力時(shí)，所述調(diào)整組件防止液體流過閥門。 當(dāng)進(jìn)口處的液壓超過閾壓力時(shí)，所述調(diào)整組件轉(zhuǎn)換到一開啟位置，并使得容納液體流過端 口 28，以恒定的壓力和流量進(jìn)入液體室34，并從那里通過出口 30。任何一個(gè)出口 30或下游 孔或限流器使得液體室34中出現(xiàn)了背壓力。所述調(diào)整組件32包括活塞38，其由柔性的環(huán)形隔膜40承載，用于沿軸線A1在相 反的打開和關(guān)閉位置之間移動(dòng)。具有成形頭部的節(jié)流銷42突出于活塞38，并通過端口 28進(jìn)入與進(jìn)口 26聯(lián)通的頭 部22中。在節(jié)流銷42的放大頭部(enlarged head)具有一錐形下側(cè)面，與一隔壁包圍端 口 28的錐形邊緣表面相合作，按照進(jìn)口 26處的變化的液壓的反函數(shù)調(diào)節(jié)通過端口流動(dòng)路 徑的尺寸，結(jié)果是可以基本恒定的壓力和流量通過所述液體室34和出口 30釋放液體，無(wú)論 所述進(jìn)口液壓如何變化，以及液體粘度如何變化。一位于彈簧室36中的壓縮彈簧44被活塞38的下側(cè)表面和杯狀基部18的底壁46 鎖位。彈簧44推動(dòng)調(diào)整組件32朝向隔壁20。當(dāng)進(jìn)口 26處的液壓在閾壓力之下時(shí)，彈簧 44用以保持調(diào)整組件處于關(guān)閉位置，相對(duì)隔壁20上的密封環(huán)48對(duì)隔膜施壓，這樣阻擋液體 流過液體室34到出口 30。當(dāng)液壓超過閾壓力時(shí)，彈簧44的彈性閉合力被克服，允許所述調(diào) 整組件移離密封環(huán)48，進(jìn)入其開啟位置，允許所述閥門開始調(diào)整功能。底壁46中的開口 50 使得隔膜40下面的容積與大氣環(huán)境相通。
一作用桿52通過底壁46凸出并鄰接到活塞38的基部上。最佳地如附圖2和3 所示，CF閥16A、16B的作用桿52的外端在54處連接到回轉(zhuǎn)桿56的突出指狀物上，回轉(zhuǎn)桿 具有向下突出手柄58。一旋轉(zhuǎn)固定扭力彈簧60使得所述桿56沿圖1顯示的順時(shí)針方向偏 置。當(dāng)液體入口的壓力超過和低于所述閥的閾值時(shí)，彈簧60的偏置動(dòng)作不考慮閥門16A、 16B的流量控制功能，使得將調(diào)整組件置于隔膜40相對(duì)密封環(huán)48的關(guān)閉位置，以防止流過 所述閥。止動(dòng)器62限制了桿56的順時(shí)針運(yùn)動(dòng)，并保護(hù)隔膜40以防過度受壓。通過手動(dòng)嚙合手柄58并沿逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)杠桿56，CF閥16A、16B的桿52同時(shí)從 調(diào)整組件32的活塞38收回，這樣允許閥16A和16B實(shí)現(xiàn)它們的流量控制功能。進(jìn)口 26的 流體壓力將用來克服彈簧44偏置作用，從而偏轉(zhuǎn)隔膜40背離密封環(huán)48進(jìn)入它們的開啟位 置之內(nèi)，允許受控的液體流通過過液體室34到達(dá)出口 30。接著，液體穿過通路64到達(dá)設(shè)備的擴(kuò)散和分配噴嘴66。CF閥16A、16B均通過杠 桿56的樞轉(zhuǎn)作用同時(shí)地打開和關(guān)閉。止動(dòng)器68限制了杠桿56的反時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)。附圖4-6中以110指示出了根據(jù)本發(fā)明分配頭的另一實(shí)施例，殼體112在平行的 軸線A1上限定多個(gè)分隔間114。CF閥116A、116B布置在分隔間114中。所述CF閥包括延 伸通過軸線A1的隔壁120，將分隔間分隔為頭部122和基部124。所述隔壁具有在軸線A1 上對(duì)齊的中心端口 128，以及完整的密封環(huán)148。調(diào)整組件132將基部124內(nèi)部分隔為液體室134和彈簧室136。所述調(diào)整組件具 有沿軸線A1通過端口 128突出進(jìn)入頭部122的節(jié)流閥軸銷142和柔性隔膜140，該柔性隔 膜用于支撐調(diào)整組件以便沿軸線A1的對(duì)向的移動(dòng)。在彈簧室136中的第一彈簧144限制在隔膜140和殼體112的端壁146之間。進(jìn) 口處的液體壓力低于所述頭部122內(nèi)選定閾值時(shí)，第一彈簧144將調(diào)整組件132保持在關(guān) 閉位置，它們的隔膜140壓靠在隔壁120上的密封環(huán)148上，從而阻擋來自頭部液體通過端 口 128流入液體室134中。通過容納調(diào)整組件132離開隔壁120到開啟位置的移動(dòng)，第一 彈簧144可變形地響應(yīng)于所述頭部122內(nèi)的選定閾值以上的進(jìn)口液體壓力，而隔膜140相 對(duì)密封環(huán)148隔開。這將允許液體自頭部122通過端口 128流入液體室134內(nèi)。所述節(jié)流銷142具有放大頭部，其帶有的錐形下側(cè)與端口 128具有的錐形邊緣配 合，從而按照進(jìn)口液體壓力變化的反函數(shù)調(diào)節(jié)通過端口的流通路徑的尺寸。該調(diào)整功能將 進(jìn)入液體室的液體的壓力和流速保持為基本恒定水準(zhǔn)。殼體112的進(jìn)口 126將頭部122連接到外部液體源(未示出)，而殼體內(nèi)的出口 130將液體室134連接到一公共噴嘴166，幾種流體通過該噴嘴排出。當(dāng)進(jìn)口的液體壓力超過和低于選定的閾值時(shí)，一封閉機(jī)構(gòu)獨(dú)立于第一彈簧144通 過將它們的調(diào)整組件保持在關(guān)閉位置，來克服所述閥116A、116B的調(diào)整功能。封閉機(jī)構(gòu)包括桿152，在它們的內(nèi)部末端設(shè)置圓形的平襯墊152a，并在它們的外 端設(shè)置頭部152b。所述桿可沿軸線~在保持位置和無(wú)效位置之間軸向移動(dòng)，在保持位置在 所述襯墊152a與調(diào)整組件的隔膜140接觸，在無(wú)效位置襯墊相對(duì)隔膜隔開。第二彈簧160 包圍所述桿152，并同心地布置在第一彈簧144的內(nèi)部。第二彈簧160在襯墊152a和殼體 壁146之間被鎖位。第二彈簧160的壓縮力克服了第一彈簧144的壓力，并且無(wú)論進(jìn)口液 體壓力是否高于或低于選定的閾值，該壓縮力足夠大以致于可通過所述桿152將調(diào)整組件 132保持在它們的關(guān)閉位置。
桿152的頭部152b機(jī)械地連接到橫桿156上，橫桿156形成杠桿158的底部，杠 桿158d在162處樞軸地連接到殼體112。杠桿158具有一分叉上端，機(jī)械地連接到電力致 動(dòng)的電磁線圈170的操作銷168上。激勵(lì)電磁線圈170沿順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)杠桿158，從而克服第二彈簧160的壓縮力， 導(dǎo)致桿152如圖5A和5B所示的沿軸向從右到左移動(dòng)。這將使得襯墊152a退出與隔膜140 的接觸，其將使調(diào)整組件132響應(yīng)液體入口壓力達(dá)到選定的閾值之上自由地移動(dòng)到開啟位置。可選擇的，代替通過電磁線圈170的遙控操作，杠桿158可以是手工操作的。同樣， 盡管每一實(shí)施例已經(jīng)顯示了包括兩個(gè)CF閥，可以理解可以增加額外的閥，并以類似的串聯(lián) 形式操作。根據(jù)上文所述，根據(jù)本發(fā)明本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，多個(gè)CF閥串聯(lián)的布置以傳遞 調(diào)節(jié)液體流到一公共噴嘴或類似部件。所述閥起到保證液體以基本恒定的壓力和流速傳送 的作用，無(wú)論液體入口壓力和粘度如何變化。內(nèi)部構(gòu)件的尺寸和物理特性，例如，隔膜40、 140的撓性和彈性，端口 28、128的尺寸，節(jié)流銷42、142的尺寸，彈簧44、144的壓縮力等等， 都是工廠預(yù)置的且不受現(xiàn)場(chǎng)干預(yù)的影響。
權(quán)利要求
一種雙功能液體分配裝置，包括a)殼體，限定了在平行的軸線上對(duì)齊的多個(gè)分隔間；b)布置在所述分隔間中的恒流閥，所述恒流閥包括(i)隔壁，所述隔壁橫過所述軸線延伸，以將所述分隔間再分隔為頭部和基部；(ii)端口，設(shè)置于所述隔壁中；(iii)調(diào)整組件，其將所述基部?jī)?nèi)部再分為液體室和彈簧室，所述調(diào)整組件具有沿所述軸線突出的節(jié)流銷，并穿過所述端口進(jìn)入所述頭部之內(nèi)，以及具有支撐所述調(diào)整組件的柔性隔膜，用于沿所述軸線以相對(duì)方向移動(dòng)；(iv)彈簧，其設(shè)置于所述彈簧室內(nèi)，所述彈簧響應(yīng)低于閾值的所述頭部?jī)?nèi)的進(jìn)口液體壓力以保持所述調(diào)整組件抵靠所述隔壁處于關(guān)閉位置，從而防止來自所述頭部的液體流過所述端口進(jìn)入所述液體室內(nèi)，當(dāng)所述彈簧可變形地響應(yīng)高于所述閾值的所述頭部的進(jìn)口液體壓力，由此容納所述調(diào)整組件背離所述隔壁至開啟位置的移動(dòng)，來自所述頭部的伴隨液體流過所述端口進(jìn)入所述液體室之內(nèi)，所述節(jié)流銷按照所述閾值之上的所述進(jìn)口液體壓力的變化的反函數(shù)調(diào)節(jié)通過所述端口的流通路徑尺寸，由此傳遞給所述液體室的所述液體的壓力和流速保持在一個(gè)基本恒定的水準(zhǔn)上；c)進(jìn)口，設(shè)置于所述殼體內(nèi)，用于將所述頭部連接到外部液體源；d)出口，設(shè)置于所述殼體內(nèi)，用于將所述液體室連接到公共噴嘴；e)封閉裝置，其獨(dú)立于所述彈簧，用于當(dāng)所述進(jìn)口液體壓力超過和低于所述閾值時(shí)，均保持每一所述調(diào)整組件在所述關(guān)閉位置；以及f)操作裝置，其用于無(wú)效所述封閉裝置，從而使得所述調(diào)整組件可以響應(yīng)高于所述閾值的頭部的液體入口壓力，自由移動(dòng)到所述開啟位置。
2.如權(quán)利要求1所述的液體分配裝置，其特征在于，所述封閉裝置包括沿軸向在保持 位置和無(wú)效位置之間可移動(dòng)的桿，在保持位置所述桿接觸所述調(diào)整組件使將調(diào)節(jié)組件保持 抵靠所述隔壁，在無(wú)效位置所述桿與所述調(diào)節(jié)組件分開。
3.如權(quán)利要求2所述的液體分配裝置，其特征在于，所述桿對(duì)準(zhǔn)所述軸線，并可沿軸線 軸向移動(dòng)。
4.如權(quán)利要求2或3所述的液體分配裝置，其特征在于，所述桿機(jī)械地相互連接，并通 過一布置在所述殼體外部的第二彈簧彈性保持在所述保持位置，該第二彈簧具有一超過提 及的第一彈簧的組合閉合力的閉合力。
5.如權(quán)利要求4所述的液體分配裝置，其特征在于，所述操作裝置包括手動(dòng)操作杠桿， 可操作地連接到所述桿上。
6.如權(quán)利要求4所述的液體分配裝置，其特征在于，所述操作裝置包括遙控操作的、電 力驅(qū)動(dòng)的電磁線圈，所述電磁線圈操作地連接到所述桿上。
7.如權(quán)利要求2或3所述的液體分配裝置，其特征在于，所述桿通過第二彈簧彈性保持 在所述保持位置，該第二彈簧包圍著所述桿并同心地布置在提及的所述第一彈簧中。
8.如權(quán)利要求7所述的液體分配裝置，其特征在于，所述操作裝置包括手動(dòng)可操作的 杠桿，其操作連接到所述桿上。
9.如權(quán)利要求7所述的液體分配裝置，其特征在于，所述操作部件包括遙控可操作地 電力驅(qū)動(dòng)的電磁線圈，所述電磁線圈操作地連接到所述桿上。
全文摘要
一種分配頭，結(jié)合有多個(gè)用于控制多路液體流動(dòng)的恒流閥，例如糖漿和碳酸水供應(yīng)給一分配噴嘴。所述閥是常閉的，當(dāng)入口壓力高于選定的閾值時(shí)開啟。一旦開啟，無(wú)論液體的輸入壓力和粘度如何變化，所述閥保持該液體流基本恒定的流速和壓力。一封閉機(jī)構(gòu)，使得入口壓力超過和低于所述閾值時(shí)均關(guān)閉所述閥。所述封口機(jī)構(gòu)可以被無(wú)效，以當(dāng)入口壓力在閾值以上時(shí)，同時(shí)允許閥承擔(dān)調(diào)整功能。
文檔編號(hào)B67D7/74GK101888966SQ200880112079
公開日2010年11月17日 申請(qǐng)日期2008年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月16日
發(fā)明者J·R·牛頓, M·E·切尼, P·J·布魯克 申請(qǐng)人:環(huán)球農(nóng)業(yè)技術(shù)及工程有限公司