專利名稱：快卸噴嘴組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及噴霧噴嘴組件，特別是包括一個(gè)能從噴嘴體上快速連接和拆卸的噴霧頭的噴霧噴嘴組件。
噴霧噴嘴被用于各種工業(yè)、農(nóng)業(yè)及商業(yè)制造，這其中，由于各種原因而需要經(jīng)常取下噴霧頭，例如檢查、清洗、更換噴霧頭或密封件，或者是為了變換噴霧霧面而更換噴霧頭。因此，較為理想的是使噴霧噴嘴組件可以快速方便地取下噴霧頭，同時(shí)，在更換過程中能確保噴霧頭的準(zhǔn)確取向及可靠的密封特性。
許多標(biāo)準(zhǔn)的噴霧噴嘴用一根螺紋管連接到流體源。這樣的噴霧噴嘴在許多應(yīng)用中受到很大的局限性。如果需要在特定的方向?qū)ε欧诺膰婌F霧面進(jìn)行定向，需要每次手動調(diào)整噴霧噴嘴，將噴嘴取下、更換。而且在安裝或取下螺紋連接的噴嘴時(shí)通常需要使用工具，這樣做較為費(fèi)時(shí)，又不經(jīng)濟(jì)。
目前已推出各種快卸噴霧噴嘴組件，以便于用手就能夠安裝和取下噴霧噴嘴。一些快卸噴嘴組件采用O型圈密封元件和將噴霧頭偏置并保持在其工作及密封位置的加壓彈簧。一些快卸噴嘴組件采用細(xì)長的、管狀的組合密封和壓力施加元，這樣就不再需要分開的偏置彈簧。這種快卸噴霧噴嘴需要使用者在噴霧頭上施加較大的人工作用力，以便克服該噴霧頭在噴嘴體中進(jìn)行組裝過程中的彈簧力或細(xì)長的密封元件的力。在一些場合，可將噴霧頭插入噴嘴體中并旋入超過其安裝位置，還需要在相反的方向反復(fù)地旋轉(zhuǎn)以確保對正。另外，由于用于上述類型的快卸噴嘴細(xì)長的組合密封和偏置元件被內(nèi)置地安裝在噴嘴體中，因此，難以觀察到該密封元件是否介于正確的安裝位置。此外，由于通常需要取下噴霧頭對噴霧噴嘴進(jìn)行沖洗和清洗，這將使配置在噴嘴體中的密封元件的位置發(fā)生變化，同時(shí)也受到直接通過該噴嘴加壓的清洗液體猛烈沖擊，因而需要進(jìn)行糾正和更換。另一方面，否定了在噴霧頭上安裝較大的密封和偏置元件的提議合理性，其原因是這將顯著地每個(gè)噴霧頭的尺寸和重量。
另一種快卸噴霧噴嘴組件采用了凸輪表面，該凸輪表面用于在該噴霧頭旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，使噴霧頭進(jìn)入和脫開與密封元件的偏置接合。典型地，這些噴霧噴嘴組件使用O型圈或尺寸更小的環(huán)形密封件。這樣的O型圈密封件尤其是在低壓起動的條件下更容易泄漏，而且，為了將噴霧頭良好地保持在工作或恰當(dāng)?shù)膶φ恢?，還會使強(qiáng)度降低。通常，需要多個(gè)這樣的O型圈才能得到適宜的密封和偏置，而這將導(dǎo)致要維護(hù)及更換更多的組件，以及組件的丟失或錯(cuò)位。
就制作需要帶有復(fù)雜的凸輪表面和鎖緊表面以進(jìn)行工作的噴霧噴嘴體和快卸噴霧頭來說，通常是采用模塑法模制這樣的組件。然而，塑料噴霧組件不適于在許多工業(yè)和商業(yè)制造中長期可靠地使用。迄今為止，仍難以高效或經(jīng)濟(jì)地機(jī)加工金屬快卸噴嘴體和噴霧頭的復(fù)雜的凸輪和鎖緊元件。
本發(fā)明的目的在于提供一種具有一個(gè)改進(jìn)和細(xì)長密封和偏置元件的快卸噴嘴組件，該密封和偏置元件可適于外置地安裝在噴霧頭上，并使其適于長期可靠的使用。相關(guān)的目的是提供一種卸噴嘴組件，其中細(xì)長密封和偏置元件設(shè)計(jì)成可準(zhǔn)確并適當(dāng)?shù)匕惭b在噴霧頭上。
另一個(gè)目的在于提供一種上述種類的快卸噴嘴組件，其中該密封和偏置元件具有獨(dú)特的緊湊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并能在不需要增加該葉霧頭的尺寸的軸向長度的情況下安裝在該噴霧頭上。
另一個(gè)目的在于提供一種快卸噴嘴組件，其特征在于噴霧頭能在不需操作者向內(nèi)抵住偏置元件人工地將力施加在該噴霧頭上的情況下，完全通過轉(zhuǎn)動和由凸輪控制地進(jìn)行組裝而與噴嘴體接合。
另一個(gè)目的在于提供一種上述種類的快卸噴嘴組件，該組件能避免操作者在組裝過程中將該噴霧頭旋轉(zhuǎn)到超出預(yù)定的安裝位置，還能避免在使用過程中該噴霧頭的取向出現(xiàn)錯(cuò)誤。相關(guān)的目的是提供這樣一種快速拆卸的噴嘴組件，其中該噴霧頭可快速并可靠地旋轉(zhuǎn)到與該噴嘴體的準(zhǔn)確、預(yù)定的接合位置，而且，這樣的位置能在使用過程中可靠地進(jìn)行鎖定。
另一個(gè)目的在于提供一種能使操作者感覺到該噴霧頭已組裝到位的噴嘴組件。
另一個(gè)目的在于提供一種上述種類的快卸噴嘴組件，當(dāng)噴霧頭以簡單的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動實(shí)現(xiàn)快速容易的安裝工作時(shí)，作為一個(gè)可靠及安全的特征，需要使用者抵住密封和偏置元件14連續(xù)地對噴霧頭施力以進(jìn)行分解和拆卸。
另一個(gè)目的在于提供一種上述種類的快卸噴嘴組件，其中該噴霧頭和噴嘴體由金屬制作，并具有設(shè)計(jì)成可高效率地機(jī)加成形的協(xié)同操作的凸輪和鎖緊元件。
本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點(diǎn)通過閱讀下面的參照附圖的詳細(xì)描述會變得更加明顯。


圖1是表示本發(fā)明的噴霧噴嘴裝置的透視圖；圖2是圖1示出的噴嘴裝置的下游端的平面圖；圖3是表示沿圖2的3-3線的平面的噴嘴裝置的縱向剖面圖；圖4是表示噴霧噴嘴組件的噴霧頭及密封和偏置元件的分解透視圖；圖5是沿圖4的5-5線的平面剖開的噴霧頭的橫剖面圖；圖6,7和8是沿圖5的6-6,7-7和8-8線的平面剖開的所示噴嘴組件的不完整剖面圖；圖9A是所示出的噴霧噴嘴組件的橫剖面圖，表示在旋轉(zhuǎn)前的安裝方向插入噴嘴體中的噴霧頭；圖9B是圖9A示出的噴霧噴嘴組件的不完整的縱向剖面圖；圖10A和圖10B是類似于圖9A圖9B的剖面圖，不同的是噴霧頭沿安裝方向旋轉(zhuǎn)了60度角，以使鎖銷表面與噴嘴體接合；圖11A和圖11B是類似于圖10A圖10B的剖面圖，不同的是噴霧頭沿安裝方向旋轉(zhuǎn)了90度角完全進(jìn)入噴嘴體中的安裝和鎖緊位置；圖12是放大的不完整剖面圖，說明在旋轉(zhuǎn)前的安裝方向噴霧頭在噴嘴體中的定位情況；圖13是放大的不完整剖面圖，說明在旋轉(zhuǎn)后的安裝方向噴霧頭在噴嘴體中的定位情況。
本發(fā)明可以有各種改進(jìn)形式和其他結(jié)構(gòu)，附圖中已示出了一些說明性的實(shí)施例，下面還將對這些實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。然而，應(yīng)該理解，本發(fā)明并不限于所給出的特殊形式，相反地，可以包括所有落入本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的各種改進(jìn)形式、其他結(jié)構(gòu)及等同物。
下面更具體地參照附圖，圖中示出了本發(fā)明的一種快卸噴霧噴嘴裝置10。該噴嘴裝置10基本包括一個(gè)噴嘴體11，一個(gè)噴霧頭12，及一個(gè)組合密封和壓力施加元件14。噴嘴體11和噴霧頭12兩者最好由金屬制成，例如不銹鋼或黃銅。在這種情況下，噴嘴體11具有一個(gè)上游端，該端部成形有用于將噴嘴體11連接到一個(gè)相配合的流體供給通道或管座16上的外螺紋15；以及一個(gè)能在需要時(shí)用扳手對噴嘴體11進(jìn)行緊固的六角形部分18。噴嘴體11具有一個(gè)流體通道，該通道由一個(gè)上游內(nèi)孔20和一個(gè)設(shè)計(jì)用來容納一噴霧頭12的上游端部22以及密封和壓力施加元件14的擴(kuò)大的下游腔21限定。
噴嘴體11的下游端成形有一對沿直徑方向?qū)χ玫膰婌F頭保持凸緣25，該凸緣在這種情況下具有限定一個(gè)相對于腔室21的橫槽入口28的直的內(nèi)側(cè)26。正如所明顯地看到的，沿直徑方向?qū)χ玫耐咕?5的上游側(cè)29限定了組合的噴霧頭12的保持凸耳。
噴霧頭12的上游端部22成形有一個(gè)尺寸與噴嘴體11的內(nèi)部流體通道孔20相近的內(nèi)部流體通道孔30。噴霧頭12進(jìn)一步還包括一個(gè)向前的部分，該部分限定了一個(gè)與孔30連通的直徑略小的孔31并以一個(gè)向前的帶有一噴霧小孔34的曲面或錐面端32終止。這種情況下，在噴霧頭的向前的端部，噴霧孔34由一個(gè)橫向的V形切口限定，以便限定一個(gè)產(chǎn)生扁平的噴霧霧面的帶有排放側(cè)35的大致細(xì)長的出口。
噴霧頭12還包括一對沿直徑方向?qū)χ玫耐馆喖版i緊凸榫40，在這種情況下，鎖緊凸榫40由一個(gè)噴霧頭的整體環(huán)狀凸緣構(gòu)成，在該凸緣相反的橫向兩側(cè)面上加工有平面41。如圖4和5所示，平面41的橫向距離略小于噴嘴體11的保持凸緣25的內(nèi)側(cè)26之間的間距，以便使包括保持凸緣40的噴霧頭12的上游端部分22能插入噴嘴體11的橫槽開口28，并旋轉(zhuǎn)到安裝位置。為了在安裝和拆卸過程中便于抓牢和轉(zhuǎn)動噴霧頭12，噴霧頭12具有一個(gè)位于鎖緊凸榫40下游并加工有易于抓緊的花紋的外圓柱部分44。
按照本發(fā)明的一個(gè)重要的方面，該密封和壓力施加元件外置地安裝在該噴霧頭上，并具有結(jié)構(gòu)緊湊的管狀設(shè)計(jì)，以增強(qiáng)多方向的密封及長久可靠的噴霧頭偏置。在這種情況下，密封和壓力施加元件14被安裝在噴霧頭的一個(gè)直徑減小的上游端或延伸部分22，該部分限定了一個(gè)圓柱狀安裝面45和由噴霧頭12的一個(gè)整體的直徑擴(kuò)大的肩部限定的下游徑向座46。該密封和壓力施加元件14具有不對稱的管狀設(shè)計(jì)，其包括一個(gè)擴(kuò)大的圓柱狀的下游端50，一個(gè)徑向?qū)挾刃∮谠撓掠味?0的圓的或倒成圓角的上游端51，以及一個(gè)與該下游和上游端50、51相連的中間的反向倒圓部分52。
為了在安裝位置將密封和壓力施加元件14可靠地安裝并保持在噴霧頭12上，密封和壓力施加元件14成形有一個(gè)向內(nèi)伸出的環(huán)狀筋條54，該筋條可定位在一個(gè)形成于該圓柱安裝面45上的環(huán)槽55中，如圖12及13所示。在這種情況下，環(huán)狀筋條54和環(huán)槽55具有能在安裝位置可靠地對壓力施加和密封元件進(jìn)行定位及保持的大致呈矩形的橫剖面形狀。為了確保該密封件恰當(dāng)?shù)卦趪婌F頭上軸向定位，即槽55相對擴(kuò)大的下游端50的和倒圓的上游較小端51縱向不對稱。因此可以看到，相對于合當(dāng)?shù)匕惭b在噴霧頭12上的該密封和偏置元件14，擴(kuò)大的下游端部50筆直地鄰接噴霧頭座46，同時(shí)其外側(cè)徑向部分以一較小的距離向外延伸超出該座46。
在本發(fā)明中，為了增進(jìn)密封接合，對噴嘴體11的噴霧頭容納腔室21進(jìn)行了特定的設(shè)計(jì)，就作為噴霧頭12的一個(gè)附件的密封和偏置元件14，在裝配過程中，被軸向施力地接合在噴嘴體11中。為此，將噴嘴體容納腔21制作成由一上游的截頭圓錐壁部分58限定的腔室，該截頭圓錐壁部分相對縱軸的一個(gè)中間圓柱壁部分59的錐角較小，例如為16度，而且一個(gè)下游的直徑擴(kuò)大的圓柱壁部分60通過一個(gè)圓錐或錐形壁部分61與中間圓柱壁部分59相連。
顯然，當(dāng)帶有預(yù)安裝的密封和偏置元件14的噴霧頭12最初被插入噴嘴體容納腔21時(shí)，密封和偏置元件14的倒圓的上游端51就會與噴嘴體11的錐形壁部分58接合，噴嘴體11的圓柱部分60將環(huán)繞并容納密封和壓力施加元件14的圓柱下游端50，而且，密封支撐元件14的倒圓的中間部分52在上游接合處與中間壁58、59限定了一個(gè)較小的間隙64。噴霧頭12被連續(xù)施力地導(dǎo)入噴嘴體11后，顯然，將會軸向地壓縮密封和壓力施加元件14，使軸向和徑向密封力作用于上游的密封元件端51的整個(gè)彎曲部分及噴嘴體11的上游錐形安置部分58，同時(shí)，徑向噴霧頭座46和下游的密封元件端50之間作用有軸向密封力，而且，在伴隨其軸向壓縮而產(chǎn)生密封和壓力施加元件14的徑向膨脹，使得在擴(kuò)大的下游的密封元件端50的外圓周和噴嘴體11的圓柱部分60之間主要作用有徑向密封力。這時(shí)，在通過彈簧式的軸向壓縮以進(jìn)一步增強(qiáng)軸向偏置的過程中，密封元件14的各中間部分和噴嘴體11之間的較小間隙64允許密封和偏置元件14徑向地膨脹?？梢?，即使在觸發(fā)或低壓噴霧的過程中，產(chǎn)生的多方向的密封力可在噴霧頭12和噴嘴體11之間有效地進(jìn)行密封。的確，倒圓的上游密封元件端51的功能非常象一個(gè)O型圈，當(dāng)組合在密封和偏置元件14輪廓中的擴(kuò)大的下游密封元件端50的長度較短的時(shí)，可使該密封和偏置元件14具備能長期可靠使用的穩(wěn)定性。而且，在不需要附加O型圈及彈簧的情況下，該密封元件的形狀不僅能在噴霧頭和噴嘴體之間提供可靠的密封，也可以進(jìn)行有效的軸向偏置，使噴霧頭與噴嘴體保持工作結(jié)合。
就所示出的從外部安裝并可靠地保持在噴霧頭12上的密封和偏置元件14來說，可以理解，在噴霧頭組裝的過程中，操作者可以看到密封元件的準(zhǔn)確定位。此外，在毫無困難，或者不會發(fā)生取出和丟失該密封元件的情況下，就可以拆卸并取下噴霧頭12對噴嘴體11進(jìn)行沖洗和清洗。而且，密封和偏置元件14的外部安裝也不會明顯增加噴霧頭12的尺寸或重量。的確，所示出的密封和偏置元件14結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)較為緊湊，具有小于噴霧頭12的安裝表面45的半徑的軸向長度，而且倒圓的上游端51的尺寸不大于普通的O型密封圈。
按照本發(fā)明的另一個(gè)重要的特征，該噴霧頭鎖緊和凸輪凸榫40具有容易制作的平的凸輪及鎖緊表面，其中所說的表面設(shè)計(jì)成能在操作者不需對噴霧頭施加軸向壓力的情況下，將鎖緊噴霧頭12快速地轉(zhuǎn)動安裝并鎖緊在噴嘴體中的準(zhǔn)確的安裝位置。為此，噴霧頭12的凸榫40成形有一對沿直徑方向?qū)χ玫钠降耐馆啽砻?0，所說表面一部分貫穿凸榫40的相應(yīng)的弧形端71、一部分貫穿平面41。示出的凸輪表面70沿上游方向以一銳角，例如30度角向外延伸到該噴霧頭的軸線。如圖4-6所示，每個(gè)凸輪表面70傾斜地取向，從而切掉噴霧頭鎖緊凸榫40的一個(gè)相應(yīng)的表面41的一部分，以及弧形端71的一部分。在示出的實(shí)施例中，凸輪表面70這樣地取向，即該凸輪表面上的徑向線相對噴霧頭12的X軸線呈30度角配置，并延伸相交到平面41，每個(gè)凸輪表面70在超過大約60度的角度范圍內(nèi)延伸(圖9A)。
所示出的每個(gè)凸輪表面70具有大致三角形的形狀，并具有一個(gè)第一或內(nèi)側(cè)74，該內(nèi)側(cè)74由凸輪表面70和一平行于噴霧頭12的軸線的平的側(cè)壁75平面之間的一相交的直線限定；一個(gè)第二側(cè)76，該第二側(cè)76由凸輪表面70和平面41之間的一相交的直線限定；以及第三側(cè)78，該第三側(cè)78由凸榫40的凸輪表面70和弧形端71之間的一相交小弧線限定。在這種情況下，凸輪表面70的內(nèi)側(cè)壁74的深度或軸向長度較小，例如0.50英寸，其延伸到形成鎖緊凸榫40的整體凸緣的下游側(cè)。
可以看到，當(dāng)噴霧頭12的上游端部分22和鎖緊凸榫40被插入噴嘴體橫槽28并沿順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，如圖9A和9B所示，三角形的凸輪表面70在靠近它們的外側(cè)的大致呈尖銳的端部首先接觸噴嘴體11的保持凸緣25。噴霧頭12在順時(shí)針方向連續(xù)轉(zhuǎn)過大約60度的角度后，使凸輪表面70將噴霧頭12沿著保持接觸并橫跨凸輪表面70的一螺旋軌跡引入噴嘴體11，并在噴霧頭移入噴嘴體11中時(shí)，在噴霧頭12和噴嘴體11之間軸向地壓縮該偏置密封元件14。不需操作者在噴霧頭12上施加任何軸向力。
在本發(fā)明中，噴霧頭鎖緊凸榫上進(jìn)一步還成形有相對凸輪表面呈角度偏置的一些平面，以便在該噴霧頭上限定整體的鎖銷和鎖緊凸耳。在所示出的實(shí)施例中，一個(gè)較小的平的鎖銷表面80在靠近每個(gè)凸輪表面70的端部形成一個(gè)鎖銷，其中該鎖銷表面位于一徑向平面內(nèi)(即垂直于噴霧頭軸線的平面)，與凸輪表面70的第一或內(nèi)側(cè)74共軸定位。每個(gè)鎖銷表面80也都具有三角形的形狀，帶有一個(gè)第一或內(nèi)側(cè)81，該內(nèi)側(cè)81由鎖銷表面80的下面和鎖銷表面的平面?zhèn)缺?2的一相交直線限定，并與凸輪表面?zhèn)缺?5呈角度地平行于噴霧頭的軸線延伸；一個(gè)第二直邊側(cè)84，該第二直邊側(cè)84由鎖銷表面80和凸輪表面70之間的一相交直線限定；一個(gè)第三側(cè)85，該第三側(cè)85由鎖銷表面80和鎖緊表面?zhèn)缺?6之間的相交的直線限定，鎖緊表面?zhèn)缺?6相對鎖銷側(cè)壁82呈角度布置并延伸到一個(gè)更深的深度。凸輪表面70和鎖銷表面80的第一或內(nèi)側(cè)74、81在該噴霧頭上共軸定位，側(cè)壁74、82具有共同的軸向深度，例如0.05英寸?？梢钥吹剑i銷表面80呈角度地與凸輪表面70相鄰，就介于每個(gè)與噴霧頭的軸線呈60度布置的鎖銷表面上的一條徑向線來說，在安裝過程中，噴霧頭12相對噴嘴體11旋轉(zhuǎn)60度，將使鎖銷表面80與噴嘴體保持凸緣25進(jìn)入接合(圖10A和10B)，以建立起噴霧頭12抵住密封和偏置元件14向內(nèi)移動進(jìn)入噴嘴體11的最遠(yuǎn)點(diǎn)。
為了將噴霧頭12準(zhǔn)確、可靠地保持在噴嘴體11內(nèi)的安裝位置，噴霧頭12成形有一個(gè)相對鎖銷表面80軸向偏置的平的鎖緊表面90。在這種情況下，每個(gè)鎖緊表面90具有一側(cè)91，該側(cè)91由鎖緊表面90和鎖緊表面?zhèn)缺?6之間的一相交直線限定；和一個(gè)第二弧形側(cè)92，該一個(gè)第二弧形側(cè)92由鎖緊表面90和弧形鎖緊凸榫端71之間相交的一弧線限定。在這種情況下，鎖緊表面90相對噴霧頭平面41偏置90度，即在每個(gè)鎖緊表面90的平面上的一條徑向線的取向相對X軸線偏置90度，相交到噴霧頭平面41。
僅需使鎖緊表面90相對鎖銷表面軸向偏置一較小的距離，例如0.025英寸，就能達(dá)到可靠的鎖銷和鎖緊作用。隨著噴霧頭12在噴嘴體11中旋轉(zhuǎn)90度，鎖銷表面80將完全通過噴嘴體保持凸緣25，以便使噴霧頭鎖緊表面90在密封和偏置元件14的偏置力的作用下，與噴嘴體保持凸緣25進(jìn)入接合，以具有如圖11A和11B所示的顯著的快速鎖緊作用。為了能適應(yīng)噴霧頭12和噴嘴體11的加工誤差的變化，在這種情況下，鎖緊表面?zhèn)缺?6沿下游方向相對噴霧頭軸線向內(nèi)偏斜一較小的角度，例如10度(圖8)。鎖緊表面?zhèn)缺?6就會在不產(chǎn)生干涉的情況下進(jìn)入噴嘴體11的橫槽開口28，以實(shí)現(xiàn)快速鎖緊作用。
當(dāng)噴霧頭12進(jìn)入與噴嘴體11的正常的組裝接合時(shí)，不僅能使操作者感覺到與噴嘴體的這種快速鎖緊接合，而且，使用過程中，能在這種條件下可靠地保持噴霧頭12，噴霧頭12的取向不會產(chǎn)生偶然的變化。就這一點(diǎn)來說，當(dāng)轉(zhuǎn)動到其安裝位置時(shí)，鎖緊表面?zhèn)缺?1就與噴嘴體保持凸緣25接觸，以避免在安裝方向進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)。將鎖緊表面90設(shè)置在鎖銷表面80的面的下方，鎖銷可以防止噴霧頭12在噴嘴體11中的反向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。這樣，噴霧頭就能可靠地被保持在安裝位置。由于噴霧頭的凸輪、鎖銷、和鎖緊表面70、80、90以及側(cè)壁表面75、82、96均為平面，因此，這樣的表面適合于效率較高的機(jī)加工或其它的加工，這是本領(lǐng)域的技術(shù)人員所可以理解的。此外，本領(lǐng)域的技術(shù)人員也可以理解，為了使排放的噴霧霧面相對一個(gè)公共管座或裝有多個(gè)這樣的噴嘴的液體供給臂偏轉(zhuǎn)一較小的角度，可以將細(xì)長的排放孔34定位成相對噴霧頭的X軸及噴霧頭平面41呈一預(yù)定的銳角Φ，例如10度。
當(dāng)噴霧頭12以簡單的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動實(shí)現(xiàn)快速組裝時(shí)，作為一個(gè)可靠及安全的特征，從噴嘴體上轉(zhuǎn)動或取下噴霧頭要做如下工作，操作者必須克服密封和偏置元件14的偏置力，主動地向噴嘴體的內(nèi)側(cè)對噴霧頭施力，將鎖銷表面80軸向地移動超過噴嘴體鎖緊表面90，使噴霧頭12可以反向地旋轉(zhuǎn)到噴霧頭平面41與噴嘴體橫槽28對準(zhǔn)的移出位置。這樣的特征確保噴霧頭12在噴嘴體中的取向不會偶然地被改變。
由上文可見，本發(fā)明的快卸噴霧噴嘴具有一個(gè)設(shè)計(jì)獨(dú)特的細(xì)長的密封和偏置元件，該元件從外部安裝到適于長期可靠使用的噴霧頭上。該噴霧頭還具有成形有平的凸輪、鎖銷、鎖緊表面的沿直徑方向?qū)χ玫逆i緊凸榫，所說的這些表面設(shè)計(jì)用來在這種情況下，即不需操作者手動地向內(nèi)側(cè)對著該偏置元件在噴霧頭上施加作用力，就能將噴霧頭快速轉(zhuǎn)動安裝在噴嘴體中。此外，所設(shè)計(jì)的噴霧頭鎖銷和鎖緊表面能可靠地保持噴霧頭，在使用過程中使其與噴嘴體準(zhǔn)確地接合。
權(quán)利要求
1．一種快卸噴霧噴嘴組件，它包括一個(gè)連接到一流體供給源的噴嘴體，一個(gè)可拆卸和更換的噴霧頭，所說噴霧頭和噴嘴體都具有一個(gè)用作流體流動通道的內(nèi)孔，所說噴霧頭在其下游端具有一個(gè)排放孔，以使液體通過所說液體通道孔并從所說噴霧頭排出，形成一預(yù)定的噴霧霧面，所說噴霧頭具有一個(gè)上游端部，一個(gè)細(xì)長的管狀密封和偏置元件外置地安裝在所說噴霧頭端部，所說噴嘴體具有一個(gè)下游的噴霧頭容納腔，該噴霧頭容納腔成形有密封件安置腔室，所說噴霧頭上游端部與在其上安裝的所說細(xì)長密封和偏置元件可在所說噴嘴體容納腔中定位，并可旋轉(zhuǎn)到所說噴嘴體的安裝位置，所說噴霧頭和噴嘴體具有協(xié)同操作的凸輪和鎖緊表面，隨著所說噴霧頭相對所說噴嘴體的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，所說表面可將所說噴霧頭和噴嘴體軸向地連接在一起，壓縮介于所說噴霧頭和所說噴嘴體安置腔室之間的所說密封和偏置元件，以在所說密封和偏置元件及所說噴霧頭和噴嘴體安置部分之間產(chǎn)生軸向和徑向的密封力，并在所說安裝位置保持一作用在所說噴霧頭上的偏置力。
2．按照權(quán)利要求1所說的快卸噴霧噴嘴組件，其特征在于所說細(xì)長的管狀密封和偏置元件具有不對稱的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，包括一個(gè)與一鄰接的該噴霧頭的安置部分接合的擴(kuò)大的下游端和一個(gè)尺寸較小的與該噴嘴體安置腔室接合的上游端。
3．按照權(quán)利要求2所說的快卸噴霧噴嘴組件，其中，所說密封和偏置元件的所說下游端呈圓柱狀，所說尺寸較小的上游端被倒圓。
4．按照權(quán)利要求2所說的快卸噴霧噴嘴組件，其中，所說噴霧頭上游端部分限定一安裝所說密封和偏置元件的圓柱安裝表面，所說密封和偏置元件具有小于所說圓柱安裝表面的半徑的軸向長度。
5．按照權(quán)利要求3所說的快卸噴霧噴嘴組件，其中，所說密封和偏置元件具有一個(gè)介于所說上游和下游端之間的向內(nèi)倒圓的中間部分。
6．按照權(quán)利要求3所說的快卸噴霧噴嘴組件，其中，所說密封和偏置元件被安裝在所說噴霧頭上游端部分的一圓柱安裝表面上，所說密封和偏置元件下游端具有一個(gè)大于該倒圓的上游端的徑向?qū)挾取?br> 7．按照權(quán)利要求6所說的快卸噴霧噴嘴組件，其中，所說密封和偏置元件具有一個(gè)向內(nèi)延伸的環(huán)狀筋條，而所說噴霧頭密封元件安裝表面具有一個(gè)環(huán)狀槽，該環(huán)狀槽用于容納該密封和偏置元件的環(huán)狀筋條，以在該噴霧頭上將該密封和偏置元件保持在安裝位置。
8．按照權(quán)利要求7所說的快卸噴霧噴嘴組件，其中，所說密封和偏置元件環(huán)狀筋條沿所說密封和偏置元件的長度縱向不對稱地設(shè)置，以使該密封和偏置元件只能安裝在所說安裝表面，當(dāng)所說密封和偏置元件的所說擴(kuò)大的端部恰當(dāng)?shù)匚挥谙噜徦f噴霧頭安置部分時(shí)，所說環(huán)狀筋條位于所說筋條容納槽中。
9．按照權(quán)利要求8所說的快卸噴霧噴嘴組件，其中，所說噴霧頭安置部分包括一個(gè)在所說圓柱安裝表面下游端的向外延伸的徑向安裝座，當(dāng)所說密封和偏置元件被安裝在所說安裝面，所說環(huán)狀筋條位于所說筋條的容納槽中時(shí)，所說密封和偏元件的所說擴(kuò)大的一端安裝成軸向相鄰所說噴霧頭徑向安裝座。
10．按照權(quán)利要求3所說的快卸噴霧噴嘴組件，其中，所說噴嘴體密封件安置腔室包括一個(gè)上游截頭圓錐壁部分，一個(gè)下游圓柱壁部分，和至少一個(gè)連接所說上游截頭圓錐和下游圓柱壁部分的中間部分，并且隨著所說噴霧頭相對所說噴嘴體的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，使所說噴霧頭和噴嘴體連接在一起，所說密封和偏置元件的所說倒圓的上游端受推力作用與所說噴嘴體安置腔室的所說上游截頭圓錐壁部分接觸，以在它們之間產(chǎn)生軸向和徑向密封力。
11．按照權(quán)利要求10所說的快卸噴霧噴嘴組件，其中，所說噴霧頭安裝座部分包括一個(gè)徑向座，隨著所說噴霧頭相對所說噴嘴體的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，使所說噴霧頭和噴嘴體連接在一起，所說密封和偏置元件的所說下游圓柱端受推力作用與所說噴霧頭徑向座軸向密封地接合，以在它們之間產(chǎn)生軸向密封力，并且該下游的密封元件的一圓柱外表面與所說噴嘴體安置腔室的該下游圓柱壁部分徑向接合，以在它們之間產(chǎn)生軸向和徑向密封力。
12．按照權(quán)利要求11所說的快卸噴霧噴嘴組件，其中，所說噴霧頭上游端和外置地安裝的密封和偏置元件可在所說噴嘴體容納腔中定位，所說密封和偏置元件中間部分和所說噴嘴體安置腔室中間壁部分之間限定了一間隙，隨著所說噴霧頭相對所說噴嘴體的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，使所說噴霧頭和噴嘴體軸向地連接在一起，所說密封和偏置元件的中間部分在所說間隙中徑向地膨脹以利于軸向接觸，并在所說安裝位置增強(qiáng)所說噴霧頭的軸向偏置。
13．一種快卸噴霧噴嘴組件，它包括一個(gè)連接到一流體供給源的噴嘴體，一個(gè)可拆卸和更換的噴霧頭，所說噴霧頭和噴嘴體都具有一個(gè)用作流體流動通道的內(nèi)孔，所說噴霧頭在其下游端具有一個(gè)排放孔，以使液體通過所說液體通道孔并從所說噴霧頭排出，形成一預(yù)定的噴霧霧面，所說噴霧頭具有一個(gè)上游端部，所說噴霧頭上游端部被插入所說噴嘴體并旋轉(zhuǎn)到相對于所說噴嘴體的安裝位置，所說噴霧頭上游端部具有徑向鎖緊元件，該徑向鎖緊元件用于將所說噴霧頭安裝到噴嘴體中的預(yù)定角度取向的安裝位置，一個(gè)介于所說噴嘴體和所說噴霧頭上游端之間的密封和偏置元件以及每個(gè)所說鎖緊元件成形有一個(gè)可與所說噴嘴體接合的平的凸輪表面所說鎖緊元件，用于使所說噴霧頭和噴嘴體隨著所說噴霧頭相對所說噴嘴體的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動而軸向地連接在一起，壓縮介于它們之間的所說密封和偏置元件，以在所說密封和偏置元件及該噴霧頭之間產(chǎn)生密封力，并在所說安裝位置在所說噴霧頭上產(chǎn)生一偏置力。
14．按照權(quán)利要求13所說的快卸噴霧噴嘴組件，其中，所說凸輪表面相對該噴霧頭的縱軸以一銳角沿上游方向向外延伸。
15．按照權(quán)利要求14所說的快卸噴霧噴嘴組件，其中，所說凸輪表面相對該噴霧頭的縱軸以一大約60度的銳角向外延伸。
16．按照權(quán)利要求14所說的快卸噴霧噴嘴組件，其中，所說噴霧頭和噴嘴體由金屬制作，所說平的凸輪表面用機(jī)加工的方法制成。
17．按照權(quán)利要求13所說的快卸噴霧噴嘴組件，其中，所說鎖緊凸榫凸輪表面可在噴霧頭上游端插入所說噴嘴體的過程中與所說噴嘴體接合，在不需人工地抵住該密封和偏置元件的情況下，使噴霧頭和噴嘴體隨著相對的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動而進(jìn)入安裝位置。
18．按照權(quán)利要求17所說的快卸噴霧噴嘴組件，其中，所說噴嘴體成形有鎖緊表面，每個(gè)所說噴霧頭鎖緊元件成形有一個(gè)相對該凸輪表面呈角度偏置的平的鎖緊表面，以便在所說噴霧頭旋轉(zhuǎn)到預(yù)定的安裝位置時(shí)與所說噴嘴體鎖緊表面接合，而且在所說噴霧頭可沿相反的方向轉(zhuǎn)動以從所說噴嘴體上拆卸所說噴霧頭之前，所說噴霧頭需要人工地施力以克服所說密封和偏置元件的偏置力才能使所說噴霧頭和噴嘴體的鎖緊面脫開接合。
19．按照權(quán)利要求13所說的快卸噴霧噴嘴組件，其中，所說噴霧頭鎖緊元件是所說噴霧頭上游端的徑向向外延伸的凸榫，每個(gè)所說凸榫具有一個(gè)徑向端和橫向隔開側(cè)，每個(gè)凸榫的所說凸輪表面一部分貫穿該凸榫的徑向端、一部分貫穿其橫向側(cè)。
20．按照權(quán)利要求19所說的快卸噴霧噴嘴組件，其中，每個(gè)所說凸輪表面具有大致呈管狀的由三側(cè)限定的結(jié)構(gòu)，它包括一個(gè)內(nèi)下游側(cè)，一個(gè)由該凸榫的一橫向側(cè)限定的第二側(cè)，以及一個(gè)由該凸榫的徑向端限定的第三側(cè)。
21．按照權(quán)利要求19所說的快卸噴霧噴嘴組件，其中，所說噴嘴體具有一個(gè)成形有一容納所說噴霧頭的上游端的橫槽，所說橫槽具有一個(gè)橫向空間，該橫向空間大于該鎖緊凸榫的橫向側(cè)之間的橫向空間。
22．按照權(quán)利要求20所說的快卸噴霧噴嘴組件，其中，所說鎖緊凸榫具有大致呈直的橫向側(cè)和向外彎曲的徑向端，因此每個(gè)鎖緊表面的該第二側(cè)由平的凸輪表面和該凸榫的一橫向側(cè)之間的一相交直線限定，每個(gè)凸輪表面的該第三側(cè)為所說凸輪表面和該凸榫的該弧形徑向端之間的一相交弧形線。
23．按照權(quán)利要求22所說的快卸噴霧噴嘴組件，其中，每個(gè)凸輪表面的所說內(nèi)側(cè)由該凸輪表面和大致平行于所說噴霧頭的縱軸延伸的一平的側(cè)面之間的相交直線限定。
24．按照權(quán)利要求13所說的快卸噴霧噴嘴組件，其中，每個(gè)所說鎖緊元件成形有相對所說平的凸輪表面呈角度偏置的平的鎖緊表面，當(dāng)所說噴霧頭旋轉(zhuǎn)到相對所說噴嘴體的所說預(yù)定的角度位置時(shí)，每個(gè)鎖緊元件的所說鎖緊表面在所說密封和偏置元件的偏置力的作用下與所說噴嘴體接合，以便將所說噴霧頭保持在所說安裝位置。
25．按照權(quán)利要求24所說的快卸噴霧噴嘴組件，其中，所說平的鎖緊表面位于大致平行于所說噴霧頭縱軸的一平面內(nèi)。
26．按照權(quán)利要求24所說的快卸噴霧噴嘴組件，其中，每個(gè)所說鎖緊元件成形有一個(gè)設(shè)置在該平的凸輪和鎖緊表面之間的一平的鎖銷表面，每個(gè)鎖銷表面位于與所說凸輪表面的一下游軸端相鄰的軸向位置處，每個(gè)所說鎖緊表面在相對所說鎖銷表面的一上游方向軸向偏置。
27．按照權(quán)利要求26所說的快卸噴霧噴嘴組件，其中，所說鎖銷表面呈三角形的形狀，它由三側(cè)限定，一個(gè)內(nèi)側(cè)，其相對所說凸輪表面的該內(nèi)側(cè)呈角度偏置，在所說噴霧頭上共軸定位，一個(gè)第二側(cè)，該第二側(cè)由平的鎖緊表面和所說平的凸輪表面之間的一相交直線限定，一個(gè)第三側(cè)，該第三側(cè)由所說鎖銷表面和一鎖緊側(cè)表面之間的一相交直線限定，并相交于所說鎖緊表面。
28．按照權(quán)利要求27所說的快卸噴霧噴嘴組件，其中，所說鎖緊側(cè)表面是以相對于所說鎖緊表面的一角度沿下游方向延伸的平的表面。
29．按照權(quán)利要求28所說的快卸噴霧噴嘴組件，其中，該鎖緊側(cè)表面以相對所說噴霧頭的縱軸傾斜約10度的角度沿下游方向向內(nèi)延伸。
30．按照權(quán)利要求26所說的快卸噴霧噴嘴組件，其中，所說鎖緊元件的橫向側(cè)為橫向地隔開的平面，而且每個(gè)所說平的凸輪表面相對所說鎖緊元件平面呈角度偏置，以使位于該凸輪表面的平面的一徑向線與該噴霧頭的X軸線呈一銳角，延伸相交到該平面。
31．按照權(quán)利要求30所說的快卸噴霧噴嘴組件，其中，所說凸輪表面相對所說鎖緊元件平面呈角度偏置，以使位于該凸輪表面的平面的一徑向線相對該噴霧頭的X軸線呈一大約30度的銳角，延伸相交到該鎖緊元件平面。
32．按照權(quán)利要求31所說的快卸噴霧噴嘴組件，其中，所說鎖銷表面相對凸輪表面呈角度偏置，以使位于該鎖銷表面的平面的一徑向線相對該噴霧頭的X軸線呈一大約60度的銳角，延伸相交到該鎖緊元件平面。
33．按照權(quán)利要求32所說的快卸噴霧噴嘴組件，其中，所說鎖緊表面相對所說鎖緊元件平面呈一大約90度的角度偏置。
34．一種快卸噴霧噴嘴組件，它包括一個(gè)連接到一流體供給源的噴嘴體，一個(gè)可拆卸和更換的噴霧頭，所說噴霧頭和噴嘴體都具有一個(gè)用作流體流動通道的內(nèi)孔，所說噴霧頭在其下游端具有一個(gè)排放孔，以使液體通過所說液體通道孔并從所說噴霧頭排出，形成一預(yù)定的噴霧霧面，所說噴霧頭具有一個(gè)上游端部，一個(gè)細(xì)長的管狀密封和偏置元件外置地安裝在所說噴霧頭端部，所說噴嘴體具有一個(gè)下游的噴霧頭容納腔，該噴霧頭容納腔成形有密封件安置腔室，所說噴霧頭上游端部與在其上安裝的所說細(xì)長密封和偏置元件可在所說噴嘴體容納腔中定位，并可旋轉(zhuǎn)到所說噴嘴體的安裝位置，所說噴霧頭上游端部具有整體成形的徑向凸輪元件，每個(gè)所說凸輪元件成形有一個(gè)可與所說噴嘴體接合的平的凸輪表面，以使所說噴霧頭和噴嘴體隨著所說噴霧頭相對所說噴嘴體的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，所說表面可將所說噴霧頭和噴嘴體軸向地連接在一起，壓縮介于它們之間的所說密封和偏置元件，以產(chǎn)生在所說密封和偏置元件及該噴霧頭和噴嘴體之間的密封力，并在所說安裝位置產(chǎn)生一作用在所說噴霧頭上的偏置力。
35．按照權(quán)利要求34所說的快卸噴霧噴嘴組件，其中，所說細(xì)長的管狀密封和偏置元件具有不對稱的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，它包括一個(gè)擴(kuò)大的下游端，該下游端與該噴霧頭的一鄰接安置部分，尺寸較小的上游端與該噴嘴體安置腔。
36．按照權(quán)利要求35所說的快卸噴霧噴嘴組件，其中，所說密封和偏置元件的所說下游端為圓柱狀，所說尺寸較小的上游端被倒圓。
37．按照權(quán)利要求36所說的快卸噴霧噴嘴組件，其中，所說噴霧頭上游端限定成一個(gè)在其上安裝所說密封和偏置元件的圓柱安裝表面，所說密封和偏置元件的軸向長度小于所說圓柱安裝表面的半徑。
38．按照權(quán)利要求37所說的快卸噴霧噴嘴組件，其中，所說密封和偏置元件具有一個(gè)向內(nèi)延伸的環(huán)狀筋條，所說噴霧頭密封元件安裝表面具有一個(gè)環(huán)狀槽，以容納該密封和偏元件的環(huán)狀筋條，將該密封和偏置元件保持在安裝位置，所說密封和偏置元件的環(huán)狀筋條沿所說密封和偏置元件的長度呈不對稱設(shè)置，當(dāng)所說密封和偏置元件的所說擴(kuò)大端位于鄰接所說噴霧頭安裝座部分的位置處時(shí)，使該密封和偏置元件只能安裝在所說安裝表面，所說環(huán)狀筋條容納在所說筋條容納槽中。
39．按照權(quán)利要求36所說的快卸噴霧噴嘴組件，其中，所說噴嘴體密封安裝座腔室包括一個(gè)上游截頭圓錐壁部分，一個(gè)下游圓柱壁部分，和至少一個(gè)連接所說上游截頭圓錐和下游圓柱壁部分的中間部分；隨著所說噴霧頭相對所說噴嘴體的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，使所說噴霧頭和噴嘴體連接在一起，所說密封和偏置元件受推力作用與所說噴嘴體安置腔的所說上游截頭圓錐壁部分接觸，所說密封和偏置元件的下游圓柱端受推力作用與所說噴霧頭安置部分軸向密封接合，以在它們之間產(chǎn)生軸向密封力，下游密封和偏元件的一個(gè)圓柱外表面受推力作用與所說噴嘴體安置腔的下游圓柱壁部分徑向接合，以在它們之間產(chǎn)生徑向密封力。
40．按照權(quán)利要求34所說的快卸噴霧噴嘴組件，其中，所說凸輪元件凸輪表面相對該噴霧頭的縱軸以一銳角沿一上游方向度向外延伸。
41．按照權(quán)利要求34所說的快卸噴霧噴嘴組件，其中，所說噴霧頭凸輪元件是所說噴霧頭的上游部分的徑向向外延伸的凸榫，每個(gè)所說凸榫都具有一個(gè)徑向端和橫向隔開側(cè)，每個(gè)凸榫的所說凸輪表面部分一部分貫穿該凸榫的徑向端、一部分貫穿其橫向側(cè)。
42．按照權(quán)利要求34所說的快卸噴霧噴嘴組件，其中，每個(gè)所說凸輪元件成形有相對所說平的凸輪表面呈角度偏置的平的鎖緊表面，當(dāng)所說噴霧頭旋轉(zhuǎn)到相對所說噴嘴體的所說預(yù)定的角度位置時(shí)，每個(gè)凸輪元件的所說鎖緊表面在所說密封和偏置元件的偏置力的作用下與所說噴嘴體接合，以將所說噴霧頭保持在所說安裝位置。
43．按照權(quán)利要求42所說的快卸噴霧噴嘴組件，其中，每個(gè)所說凸輪元件成形有一個(gè)設(shè)置在該平的凸輪和鎖緊表面之間的一平的鎖銷表面，每個(gè)鎖銷表面位于與所說凸輪表面的一下游軸端相鄰的軸向位置處，每個(gè)所說鎖緊表面在相對所說鎖銷表面的一上游方向軸向偏置。
全文摘要
一種快卸噴霧噴嘴組件,它包括一個(gè)連接到一流體供給源的噴嘴體,一個(gè)可拆卸和更換的噴霧頭。該噴霧頭帶有一個(gè)外置地安裝的、細(xì)長的、管狀密封和偏置元件,該元件具有不對稱的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu),包括一個(gè)擴(kuò)大的圓柱下游端和一個(gè)倒圓的上游端,當(dāng)與成形于該噴嘴體的一個(gè)密封件安置腔室接合時(shí)產(chǎn)生徑向和軸向密封力。該噴霧頭進(jìn)一步還包括徑向凸輪和鎖緊凸榫,其具有可與該噴嘴體協(xié)同操作的平的凸輪、鎖銷和鎖緊表面,在它們之間設(shè)有該細(xì)長的密封元件,隨著該噴霧頭的快速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動,在不需人工地抵住該密封和偏置元件對該噴霧頭施加作用力的情況下,使噴霧頭進(jìn)入安裝位置。
文檔編號B05B1/02GK1319455SQ0111167
公開日2001年10月31日 申請日期2001年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2000年1月26日
發(fā)明者G·P·菲拉扎, E·賽利奧, D·約翰遜 申請人:噴灑系統(tǒng)公司