專利名稱：以流體為動力的配比泵和包括該配比泵的用于分配流體的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及被構(gòu)造成將流體流的部分能量轉(zhuǎn)變?yōu)橥鶑?fù)運(yùn)動的液壓 馬達(dá)裝置，更具體地涉及包括以可操作的方式與流體泵結(jié)合的以流體 為動力的馬達(dá)的裝置。另外，本發(fā)明涉及構(gòu)造成配比和/或分配兩種或 更多流體的流體回路。
背景技術(shù)：
流體泵可以由電動馬達(dá)提供動力。由電動馬達(dá)驅(qū)動的流體泵具有 多種缺陷。例如，在某些應(yīng)用中，出于安全的考慮不希望使用由電動 馬達(dá)驅(qū)動的流體泵。例如，在泵送溶劑、酸、油和/或易燃性液體時， 操作高壓或大電流的電動馬達(dá)驅(qū)動泵會是不利的，或者甚至是危險的。
另外，由電動馬達(dá)驅(qū)動的流體泵不能輕易地在失速狀態(tài)下啟動和/或停 成失速狀態(tài)。在某些應(yīng)用中，希望提供間歇性的流體流，其需要周期 性地啟動和中止流體流。因此，由電動馬達(dá)驅(qū)動的流體泵不能提供令 人滿意的操作。
用液壓馬達(dá)驅(qū)動泵是用電動馬達(dá)驅(qū)動泵的一種替換方式。然而， 現(xiàn)有的液壓馬達(dá)可能存在多種潛在缺陷。例如，液壓馬達(dá)會包括閥口， 所述閥口以通過液壓馬達(dá)形成壓力下降和/或湍流的方式限制通過馬 達(dá)的流體流。因此，當(dāng)提供動力的流體被氣體飽和時，例如當(dāng)流體是 氣體飽和的碳酸水時，通過液壓馬達(dá)形成的過多壓降和湍流會導(dǎo)致二氧化碳起泡離開溶液，這不利于用來泵送和/或配比碳酸水和諸如糖漿 等的混合物的以流體為動力的配比泵的精度。另外，當(dāng)在操作位置之
間移動時， 一些液壓馬達(dá)會在馬達(dá)內(nèi)出現(xiàn)內(nèi)部閥泄漏，這會不利于流 體配比的精度。
現(xiàn)有的流體分配系統(tǒng)包括現(xiàn)調(diào)飲料分配器?，F(xiàn)在，現(xiàn)有的用于分
配現(xiàn)調(diào)汽水飲料(fountain drink)(諸如COCA COLA⑧和PEPSI ) 的現(xiàn)調(diào)飲料分配器的設(shè)計在全世界范圍內(nèi)相對標(biāo)準(zhǔn)化。現(xiàn)調(diào)汽水飲料 常常包括糖漿和水組分，它們在流體落入招待杯時混合。對于以例如 碳酸水為組分的飲料，糖漿與水的比例可以約為1: 5。在一些現(xiàn)調(diào)飲 料分配器中，分配閥向糖漿和水組分提供配比功能和開/關(guān)功能。這類 現(xiàn)調(diào)式分配器通常需要定期標(biāo)定和調(diào)整，因?yàn)樗雠浔仁峭ㄟ^使用壓 力補(bǔ)償?shù)目讈硖峁┑摹?br> 在一些現(xiàn)有分配器中，加壓的糖漿通過氣體操作的隔膜泵從包含 在硬紙板盒中的環(huán)境壓力的柔軟糖漿包提供給分配閥。用于在壓力作 用下傳送糖漿的氣體通常由加壓的二氧化碳罐提供。糖漿盒、管道、 控制器和泵統(tǒng)稱為"盒中袋"(BIB)系統(tǒng)，且所述泵通常稱做盒中袋 (BIB)泵。在一些分配系統(tǒng)中，BIB泵可以從幾個糖漿袋中吸取糖 漿并且在壓力作用下將糖漿泵送到幾個分配閥。在一些現(xiàn)有的分配器 中，水可以在壓力作用下被提供給分配閥。如果流體(例如，飲料) 是非碳酸類的，則可以通過現(xiàn)有的生活用水管道壓力或者如果太低的 話通過水壓增壓泵提供水壓。如果流體(例如，飲料)是碳酸類的， 則可以通過碳酸化器的泵或者二氧化碳管道壓力提供用于碳酸水的壓 力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個期望目標(biāo)是提供一種裝置，其通過液壓馬達(dá)將第一 流體的流動和/或壓力轉(zhuǎn)變成機(jī)械運(yùn)動，且通過流體泵將所述機(jī)械運(yùn)動 轉(zhuǎn)變成流體的流動和壓力。
本發(fā)明的另一期望目標(biāo)是提供一種液壓馬達(dá)，其中用于第一級閥動的能量通過活塞移動來提供。
本發(fā)明的又一期望目標(biāo)是提供一種液壓馬達(dá)，其中用于第二級閥 動的能量通過由第一級閥控制的第一動力流體的流動和壓力提供。
本發(fā)明的另一期望目標(biāo)是提供一種液壓馬達(dá)，其中用于閥動的能 量由液壓馬達(dá)兩端和/或與第一流體相關(guān)的加壓泵兩端的壓差提供。
本發(fā)明的又一期望目標(biāo)是提供一種液壓馬達(dá)，其中閥動通過活塞 接近活塞腔室的末端來實(shí)現(xiàn)，其中由活塞驅(qū)動的軸接觸閥的第一級， 其中所述閥的第一級被構(gòu)造成作用于閥的第二級，從而允許多端口閥 的位移。
本發(fā)明的另 一期望目標(biāo)是提供具有同心元件的多端口閥。 本發(fā)明的又一期望目標(biāo)是提供一種多端口閥元件，其可以防止在
操作過程中對o形環(huán)密封件形成擠壓。
本發(fā)明的另一期望目標(biāo)是提供一種裝置，其被構(gòu)造成響應(yīng)于第一
流體的流動和/或壓力4亭止和/或重啟。
本發(fā)明的另一期望目標(biāo)是提供一種裝置，其被構(gòu)造成響應(yīng)于第二
流體的流動和/或壓力4亭止和/或重啟。
本發(fā)明的又一期望目標(biāo)是提供一種液壓馬達(dá)，其被構(gòu)造成響應(yīng)于
輸入流體的流動和/或壓力4亭止和/或重啟。
本發(fā)明的又一期望目標(biāo)是提供一種液壓馬達(dá)，其被構(gòu)造成響應(yīng)于 軸的壓力停止和/或重啟。
本發(fā)明的附加期望目標(biāo)是提供兩種或更多種流體的精確體積配比。
本發(fā)明的另 一期望目標(biāo)是提供一種具有固定比例的由液壓馬達(dá)驅(qū)
動的配比泵。
本發(fā)明的又一期望目標(biāo)是提供一種具有可調(diào)比例的由液壓馬達(dá)驅(qū)
動的配比泵。
本發(fā)明的又一期望目標(biāo)是提供一種構(gòu)造成在流體處于液態(tài)和/或 氣態(tài)時起作用的裝置。
本發(fā)明的另 一期望目標(biāo)是提供一種裝置，其被構(gòu)造成檢測往復(fù)運(yùn)動以用于控制和/或測量操作。
本發(fā)明的又一期望目標(biāo)是提供一種構(gòu)造成將多種流體從多個源傳 至多個目的地的流體回路。
本發(fā)明的又一期望目標(biāo)是提供一種具有同心元件的兩級運(yùn)動式閥。
本發(fā)明的另一期望目標(biāo)是提供一種防止失速運(yùn)動的閥，其不包括 彈簧和/或彈性體元件的使用。
本發(fā)明的另一期望目標(biāo)是提供一種防止失速運(yùn)動的閥，其與彈簧 操作的閥結(jié)構(gòu)相比表現(xiàn)出基本無聲的操作。
本發(fā)明試圖滿足上述期望目標(biāo)中的一個或多個，雖然本發(fā)明可以 消除上述期望目標(biāo)中的一個或多個，但是應(yīng)理解本發(fā)明的一些方面不 一定要消除它們。
在下列描述中，某些方面和實(shí)施例將變得顯而易見。應(yīng)理解從 最廣義上講，本發(fā)明可以在不具有這些方面和實(shí)施例中的一個或多個 特征的情況下實(shí)現(xiàn)。應(yīng)理解這些方面和實(shí)施例僅僅是示例性的。
本發(fā)明的一個方面涉及以流體為動力的馬達(dá)，其包括構(gòu)造成將流 體流動轉(zhuǎn)變成機(jī)械功的馬達(dá)。所述馬達(dá)包括第一腔室、第二腔室和使 第一腔室和第二腔室彼此隔開的活塞。活塞被構(gòu)造成作往復(fù)運(yùn)動。所 述馬達(dá)還包括以可操作的方式與活塞耦聯(lián)的桿。所述以流體為動力的 馬達(dá)還包括以可操作的方式與所述馬達(dá)耦聯(lián)的閥組件。所述閥組件被 構(gòu)造成可選擇地控制進(jìn)入第一腔室和第二腔室的流體流。所述閥組件 包括殼體；第一閥槽(spool),其構(gòu)造成響應(yīng)于流入閥組件的流體 和馬達(dá)的桿的運(yùn)動在殼體內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動；和第二閥槽，其構(gòu)造成響應(yīng) 于流入閥組件的流體和第一閥槽的運(yùn)動在殼體內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動。所述閥 組件可選擇地控制進(jìn)入第 一 腔室和第二腔室的流體流以使活塞作往復(fù) 運(yùn)動，從而導(dǎo)致桿作往復(fù)運(yùn)動。
根據(jù)另 一方面，以流體為動力的泵包括以流體為動力的馬達(dá)和流 體泵。
根據(jù)又一方面，用于控制由具有數(shù)量相關(guān)的兩種流體組成的流的配比泵包括以流體為動力的泵。第一流體流入以流體為動力的馬達(dá)， 第二流體由流體泵泵送，并且由進(jìn)入以流體為動力的馬達(dá)的第一流體 和流體泵所泵送的第二流體組成的流獲得一定比例，所述比例大致在 于流入以流體為動力的馬達(dá)的第一流體的體積和流體泵所泵送的第二 流體的體積之間。
根據(jù)又一方面，閥組件包括殼體；桿部分，其構(gòu)造成以可操作 的方式將閥組件和以流體為動力的馬達(dá)耦聯(lián)；第一閥槽，其構(gòu)造成響 應(yīng)于流入閥組件的流體和桿部分的運(yùn)動在殼體內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動；以及第 二閥槽，其構(gòu)造成響應(yīng)于流入閥組件的流體和第一閥槽的運(yùn)動在殼體
內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動。第一閥槽和第二閥槽中的至少一個包括構(gòu)造成接收密 封件的凹槽，并且所述凹槽限定出堞形結(jié)構(gòu)(castellation)，所述堞形 結(jié)構(gòu)被構(gòu)造成減少擠壓密封件的可能性。
在另一方面，用于分配流體的系統(tǒng)包括以流體為動力的馬達(dá)，所 述以流體為動力的馬達(dá)包括構(gòu)造成將流體流動轉(zhuǎn)變成機(jī)械功的馬達(dá)。 所述馬達(dá)包括第一腔室，第二腔室；使第一腔室和第二腔室彼此分 開的活塞，所述活塞被構(gòu)造成作往復(fù)運(yùn)動；以及以可操作的方式與活 塞耦聯(lián)的桿。所述以流體為動力的馬達(dá)還包括以可操作的方式與所述 馬達(dá)耦聯(lián)的閥組件。所述閥組件被構(gòu)造成可選擇地控制到達(dá)第 一腔室 和第二腔室的流體流。該系統(tǒng)還包括泵，所述泵包括泵殼體；構(gòu)造 成在泵殼體內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動的泵活塞；和以可操作的方式與泵活塞和以 流體為動力的馬達(dá)的桿耦聯(lián)的泵桿。所述泵活塞將泵殼體分隔成第一 泵室和第二泵室。該系統(tǒng)還包括構(gòu)造成供應(yīng)流體的分配器。所述以流
體為動力的馬達(dá)被構(gòu)造成借助第 一流體的流操作，以使活塞作往復(fù)運(yùn) 動，從而使泵桿和泵活塞作往復(fù)運(yùn)動和泵送第二流體。
根據(jù)另一方面，公開了一種流體傳送裝置。所述流體傳送裝置包 括殼體和殼體內(nèi)的作往復(fù)運(yùn)動的活塞?；钊蜌んw可以被構(gòu)造成至少 部分限定出至少兩個體積可變的腔室。這兩個腔室可以處于流體隔絕 的狀態(tài)，以便所述腔室之一中的流體不進(jìn)入任何其它腔室。輸入腔室 端口和輸出腔室端口可以與所述至少兩個腔室中的每一個結(jié)合。閥負(fù)責(zé)周期性地使流體改變方向以實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動。閥包括兩級。軸的位置 作用于第一級，所述第一級作用于所述第二級，所述第二級負(fù)責(zé)使流 體流改變方向。通過這種示例性的構(gòu)造，閥組件停在不確定的級上的 可能性可大大降低。
根據(jù)又一方面，裝置可被用作與流體泵耦聯(lián)的液壓馬達(dá)。通過具 有作往復(fù)運(yùn)動的活塞的液壓馬達(dá)的第一流體的流動和/或壓力以關(guān)于 第一流體的預(yù)定比例產(chǎn)生第二流體的流動和壓力，其中所述液壓馬達(dá) 與作往復(fù)運(yùn)動的流體泵機(jī)械耦聯(lián)。第 一 流體的流動和壓力不必與第二 流體的流動和壓力相同。
在又一方面，裝置可以用于各種不同的應(yīng)用，而無需使用電能。 這類應(yīng)用包括但不限于配料、采樣、劑量、流量檢測、能量恢復(fù)、壓 力增強(qiáng)和泵送。該裝置可以獲得成本、性能、簡單性和材料方面的優(yōu) 勢，這些優(yōu)勢足以替換現(xiàn)有應(yīng)用中的裝置且能夠用于可能的新應(yīng)用。 例如，可以使兩種或更多種流(液體或氣體)成一定比例，其中一種 流具有高于其目標(biāo)壓力的源壓力，且用作操作作往復(fù)運(yùn)動的馬達(dá)的能 量源。這些流可以具有比目標(biāo)壓力低的源壓力，且利用由馬達(dá)提供動 力的泵來提供壓力和配比。
根據(jù)一些方面，其中在壓力下泵送或維持流體的應(yīng)用實(shí)例包括泵 送水、溶劑、酸、油和/或易燃性液體。如上所述，在這些應(yīng)用中的一 部分中，出于對安全的考慮，使用電動馬達(dá)是不利的。另外，這些應(yīng) 用中的一些會要求馬達(dá)從失速狀態(tài)下啟動和停止成失速狀態(tài)。使用電 動馬達(dá)不能輕易地完成這類任務(wù)。根據(jù)一些方面，可以使用氣體驅(qū)動 的雙隔膜泵。根據(jù)一些方面的裝置可以使用加壓液體和/或加壓氣體。 對于既涉及流體的加壓又涉及加壓流體的排方t的應(yīng)用，根據(jù)一些 方面，浪費(fèi)的能量可以得到回收。 一個實(shí)例是反向滲透，其中通過泵 對供給水進(jìn)行加壓以驅(qū)動水通過半透膜。加壓水中的大多數(shù)會被排放 到排水溝中，而不重新使用增壓能量。根據(jù)一些方面，裝置可以通過
級聯(lián)的(cascading)多重效應(yīng)利用加壓的排出水的能量提供隨后的隔 膜的供給水的增壓的大部分，這因此可以減小為實(shí)現(xiàn)供給水增壓而對泵和馬達(dá)的要求。這在例如可用能量有限的情況下是有利的，諸如在 潛艇上或者在用于士兵的便攜式水凈化設(shè)備上。
根據(jù)另 一方面，系統(tǒng)可以用于其中存在動力流體且需要往復(fù)運(yùn)動 的應(yīng)用。液壓馬達(dá)的軸可以與負(fù)載而不是泵耦聯(lián)。例如，液壓馬達(dá)可 以與往復(fù)式切割機(jī)耦聯(lián)。
根據(jù)另 一 方面，系統(tǒng)可以用于其中存在大流量的低壓流體且需要 小流量的高壓流體的應(yīng)用。例如，在液壓增強(qiáng)器中，可以用流量高而 壓力低的液壓油的能量來操作液壓馬達(dá)，所述液壓馬達(dá)接著操作具有 較小橫截面的泵，以形成流量低而壓力高的液壓油。所述壓力增長可 以與馬達(dá)和泵的流量和橫截面的比值成一定比例。
根據(jù)又一方面，系統(tǒng)可以用于分配應(yīng)用，其中兩種或更多種流體
以預(yù)定的可調(diào)或不可調(diào)的比例進(jìn)行混合。實(shí)例包括將除草劑和殺蟲 劑稀釋和混合到水中以用于農(nóng)業(yè)噴灑，將化肥稀釋和混合到灌溉水中 以用于農(nóng)業(yè)和園藝用途，將濃縮皂液稀釋和混合到水中以用于衣服、 碗碟、部件等的洗滌設(shè)備，將濃縮油稀釋和混合到水中以用于加工工 具的潤滑，將化學(xué)物質(zhì)加入過程槽的補(bǔ)充水中，和/或?qū)⑻菨{稀釋和混 合到飲料中。這類分配系統(tǒng)不排除通過其它方式在配比泵的上游或下 游加入其它組分，不管添加的是液體、氣體還是固體。根據(jù)一些方面， 系統(tǒng)可以通過利用水的流動和/或壓力發(fā)揮作用，其中水是用于液壓馬 達(dá)的第一流體。作為第二流體的添加流體可以通過流體泵以正比于乘 以其有效行程的液壓馬達(dá)和流體泵的橫截面的比例進(jìn)行泵送。它們倆 的排放物然后被混合在 一起。
根據(jù)另一方面，系統(tǒng)可以用于其中兩種或更多種流體以可選的、 可調(diào)的和/或不可調(diào)的比例進(jìn)行混合的應(yīng)用。示例性的系統(tǒng)可以包括驅(qū) 動多個流體泵的液壓馬達(dá)，其中所述泵可以選擇操作?？梢酝ㄟ^用閥 關(guān)閉泵的排放、從而通過安全閥使流轉(zhuǎn)向來使泵具有選擇操作性。安 全閥可以在相關(guān)泵的內(nèi)部或者外部。例如，在安全閥位于內(nèi)部的情況 下，流可以在達(dá)到泵出口和泵入口之間的釋放壓力時被轉(zhuǎn)向。作為替 換或補(bǔ)充，可以通過分流閥(diverting valve )使泵具有選擇操作性，所述分流閥使泵送的流體從下游側(cè)返回到上游側(cè)。用于提供選擇性的 裝置和/或方法僅僅是示例性的，也可以采用其它裝置和/或方法。
根據(jù)另 一 方面，系統(tǒng)的示例性應(yīng)用是使用具有多個泵的以流體為 動力的配比泵的現(xiàn)調(diào)式分配器。每個泵都可以與單獨(dú)的糖漿和補(bǔ)充性 的調(diào)味品相關(guān)聯(lián)。通過在分配閥上實(shí)現(xiàn)的選擇性，分配閥可以根據(jù)需 要供應(yīng)用水和一種或多種糖漿配制而成的飲料。另外，可以通過選擇 在分配飲料的同時向飲料添加補(bǔ)充性的調(diào)味品?？梢酝ㄟ^該調(diào)味品的 泵被啟動的時間長度在飲料中添加選定數(shù)量的補(bǔ)充性調(diào)味品。分配器 可以包括一個或多個具有所描述的構(gòu)造的配比泵。
在又 一 方面，示例性的系統(tǒng)可以用于需要指示流速和/或計算總流 量的應(yīng)用。例如，待測量的流可以被用作通過液壓馬達(dá)的流體。至少 一個傳感器可以檢測活塞的往復(fù)運(yùn)動。來自該傳感器的信號可以提供 可轉(zhuǎn)換成流速和/或總流量信息的信息。可以提供能夠在無需直接接觸 (例如無需刺穿殼體的軸)的情況下檢測活塞運(yùn)動的傳感器。
根據(jù)另一方面，系統(tǒng)可以用于采樣應(yīng)用。例如，被采樣的流體向 液壓馬達(dá)提供動力。流體泵抽取液壓馬達(dá)的排出液體的 一部分作為第
二流體。來自流體泵的流可以;帔用作樣品。采樣比可以正比于流體泵 和馬達(dá)的橫截面比。
根據(jù)又一方面，系統(tǒng)可以用于公共應(yīng)用，諸如飲料分配。由于加 壓的生活用水幾乎總是可以用作動力流體，因此一些示例性的裝置可 以通過將生活用水用作能量源而取代壓縮空氣驅(qū)動的隔膜泵，其所耗 用的水然后可以被送入排水溝或者存起來以便重新使用。例如，關(guān)于 哞酒的分配，示例性的回路可以包括充當(dāng)動力流體的生活用水，而啤 酒可以是被傳送給分配閥的泵送流體。作為替換或補(bǔ)充，動力流體可 以包含在封閉回路中，所述封閉回路包括具有(或者不具有)收集箱 的增壓泵。關(guān)于現(xiàn)調(diào)式分配，示例性的回路可以包括充當(dāng)動力流體的 生活用水，而糖漿可以是被傳送給分配閥的泵送流體。另外，在最終 傳送給分配閥之前，水和糖漿可以被傳送給收集器，其包括用碳酸化 器作收集器的特殊情形。根據(jù)一些方面，系統(tǒng)可以具有無需用電來提供能量或進(jìn)行控制的 優(yōu)勢。例如，根據(jù)應(yīng)用的需要，該系統(tǒng)可以用作液壓馬達(dá)、流體泵、 組合的液壓馬達(dá)和泵、和/或配比裝置。根據(jù)一些方面，該系統(tǒng)可以在 一個或多個流體的流已經(jīng)結(jié)束時停止操作，且該系統(tǒng)可以在流重新形 成時繼續(xù)操作。因此，該系統(tǒng)能夠維持泵送流體的壓力(即，該系統(tǒng) 是可失速的)。
根據(jù)一些方面，系統(tǒng)可以包括行程補(bǔ)償器，其被構(gòu)造成使采用雙 動式泵的以流體為動力的配比泵的比例在兩個行程方向上都一樣。根 據(jù)一些方面，該系統(tǒng)設(shè)想采用單動式、雙動式、外部、內(nèi)部、固定比 例的、可調(diào)比例的、多個、和/或單個泵。才艮據(jù)一些方面，該系統(tǒng)可以 包括行程顯示裝置，其可用于流量控制、流速測量和/或流量累加。
根據(jù)又一方面，系統(tǒng)可適合用于各種各樣的應(yīng)用。例如， 一些示 例性的方面可以包括用作(1 )與直接或間接式行程傳感器相結(jié)合的液
壓馬達(dá)；(2)與軸和一個或多個外部泵相結(jié)合的液壓馬達(dá)；(3)用于 驅(qū)動除泵以外的往復(fù)式負(fù)載的液壓馬達(dá)；和(4)具有能抵抗交叉感染 的外部泵的液壓馬達(dá)。
本發(fā)明的附加目標(biāo)和優(yōu)點(diǎn) 一部分將在下面的說明書中提出， 一部 分將從所述描述中變得顯而易見，或者可以通過實(shí)施本發(fā)明而領(lǐng)悟到。 應(yīng)理解上面的一般性描述和下面的詳細(xì)描述均僅為示例性和解釋性 的，而非對所要求的發(fā)明的限制。除了上述結(jié)構(gòu)和程序構(gòu)造之外，本 發(fā)明還可包括多種其它構(gòu)造，諸如在下文中解釋的那些。


并入且構(gòu)成本說明書的 一部分的附圖示出了本發(fā)明的幾個實(shí)施 例，且與該說明書一同起到解釋本發(fā)明的原理的作用。在附圖中
圖1是泵的示例性實(shí)施例和以可操作的方式與該示例性泵結(jié)合的 馬達(dá)的示例性實(shí)施例的示意性局部剖面圖2是在一個操作狀態(tài)下示出的閥的示例性實(shí)施例的示意性剖面
圖；圖3是在第二操作狀態(tài)下的圖2所示的示例性閥的示意性剖面圖4是在第三操作狀態(tài)下的圖2所示的示例性閥的示意性剖面圖5是在第四操作狀態(tài)下的圖2所示的示例性閥的示意性剖面圖6是閥的示例性實(shí)施例的示意性透視圖7是包括以流體為動力的配比泵的示例性實(shí)施例的分配回路的
示例性實(shí)施例的示意性方框圖；以及
圖8是包括以流體為動力的配比泵的示例性實(shí)施例的分配回路的
示例性實(shí)施例的示意性方框圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將詳細(xì)描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例。在附圖和說明書中盡可 能使用相同的參考數(shù)字指示相同或類似的部分。
圖1示意性地描繪了液壓馬達(dá)10的示例性實(shí)施例和流體泵20的 示例性實(shí)施例。示例性的液壓馬達(dá)10包括端蓋100，軸106、圓柱 形的馬達(dá)殼體108，端蓋102和活塞104。體積可變的腔室112由端蓋 102、活塞104和殼體108形成。另一個體積可變的腔室110由端蓋 100、活塞104和殼體108形成。
在圖1中示出了示例性的閥組件114，其可操作地與液壓馬達(dá)10 和流體泵20結(jié)合。此示例性的閥組件114為響應(yīng)于軸的位置的先導(dǎo)式 四通閥。(為了清晰，未示出用于提供液壓馬達(dá)10和閥組件114之間 的連通的歧管，但示意性地示出了示例性的流體路徑)。閥組件114 包括在所述歧管內(nèi)且隨后通過其連通的入口 136和入口 138。閥組件 還包括通過所述歧管連通的出口 140。
示例性的液壓馬達(dá)IO包括腔室110，其通過通路144與閥組件114 相通，其中通路144包含在所述歧管內(nèi)。液壓馬達(dá)10還包括腔室112， 其經(jīng)由所述歧管內(nèi)的通路142與閥組件114相通。
示例性的流體泵20包括端蓋118，軸106，圓柱形的馬達(dá)殼體 120,端蓋116，和活塞130。流體泵20包括體積可變的腔室132， 其由端蓋118、活塞130和殼體120形成;體積可變的腔室134，其由端蓋116、活塞130和殼體120形成。泵的入口 122經(jīng)由歧管126和 單向閥146與腔室132和腔室134相通。泵的出口 124經(jīng)由歧管128 和單向閥146與腔室132和腔室134相通。軸106穿過閥組件114從 液壓馬達(dá)10伸入流體泵20。雖然軸106被示出穿過端蓋118,但是軸 106可以替換性地在活塞130處終止。雖然軸106被示出穿過端蓋100， 但是軸106可以替換性地在活塞104處終止。在示例性的操作過程中， 第一流體進(jìn)入閥歧管的入口 (未示出)到達(dá)閥入口 136和閥入口 138， 第一流體在此處通過閥組件114被引至馬達(dá)的腔室112或馬達(dá)的腔室 110。
圖2是在操作狀態(tài)下示出的閥組件114的示例性實(shí)施例的示意性 剖面圖，其中軸106位于朝向液壓馬達(dá)10的極限位置上。示例性的閥 組件是多端口的閥組件，其包括同心元件軸106，軸聯(lián)接器207，第 一級閥槽210，內(nèi)部閥元件208，第二級閥槽206，和外部閥元件204。 示例性的閥組件114包括馬達(dá)的端蓋102以及端蓋116。根據(jù)一些實(shí) 施例，閥元件采用靜態(tài)和動態(tài)密封，諸如O形環(huán)，其被示出但未能具 體識別。在閥組件的這些元件中，軸106、第一級閥槽210和第二級 閥槽206構(gòu)造成在閥組件114內(nèi)往復(fù)運(yùn)動。如圖2所示，第一級閥槽 210和第二級閥槽206位于朝向液壓馬達(dá)10的位置上，以示出一個示 例性的操作狀態(tài)。
根據(jù)該示例性實(shí)施例，體積可變的閥的腔室212由外部閥元件 204、第二級閥槽206、端蓋116和內(nèi)部閥元件208形成。體積可變的 閥的腔室214由外部閥元件204、第二級閥槽206、馬達(dá)的端蓋102 和內(nèi)部閥元件208形成。端口和通路被用來實(shí)現(xiàn)液壓馬達(dá)10的往復(fù)運(yùn) 動功能，這將在下面作更詳細(xì)的解釋。馬達(dá)的入口通過歧管(未示出) 與閥的入口 226和閥的入口 234相通。馬達(dá)的出口通過歧管(未示出) 與閥的出口 230相通。閥的馬達(dá)端口 228通過穿過通路142的歧管(未 示出)與馬達(dá)的腔室112連通。閥的馬達(dá)端口 232通過穿過通路144 的歧管(未示出)與馬達(dá)的腔室110連通。通路220通過通向高壓源 的歧管(未示出)可選擇地與體積可變的閥的腔室212連通。由第一級閥槽210的位置決定選擇的連通。通路222通過通向高 壓源的歧管(未示出)可選擇地與體積可變的閥的腔室214連通。由 第一級閥槽210的位置決定選擇的連通。馬達(dá)入口的壓力可以通過歧 管(未示出)向通路220和通路222提供高壓?？商娲?，壓力源可 以來自與第一動力流體分開的源。
通過與低壓源流動連通的歧管(未示出)，軸106內(nèi)的通路202 通過軸的端口 236可選擇地與體積可變的閥的腔室214和/或體積可變 的腔室212連通。由第一級閥槽210的位置決定選擇的連通。馬達(dá)出 口的壓力可以通過歧管(未示出)向通路202提供低壓。作為替換或 者補(bǔ)充，該壓力源可以由與第一動力流體分開的源提供，諸如排氣孔 或通向大氣的氣孔。
例如，當(dāng)軸106接近其行程極限時， 一個軸肩216或者另一個軸 肩218接觸第一級閥槽210且將其移動。當(dāng)閥槽210移動時，內(nèi)部端 口和通路的構(gòu)造發(fā)生變化，最終導(dǎo)致閥的腔室214和閥的腔室212中 的壓力反向。閥的腔室214和閥的腔室212中的壓力反向使第二級閥 槽206移動。第二級閥槽206上的移動使端口和通路的構(gòu)造發(fā)生變化， 從而引起進(jìn)入和離開馬達(dá)的腔室112和馬達(dá)的腔室110的第一動力流 體的流動反向。液壓馬達(dá)10中的流動反向4吏馬達(dá)的活塞104和軸106 的行進(jìn)方向發(fā)生反向。此反向接著限定了一個方向上的行程極限。當(dāng) 軸106接近該另一行程極限時，這種循環(huán)重復(fù)進(jìn)行。具體地，第一級 閥槽210對軸的位置作出響應(yīng)。第二級閥槽206對第一級閥槽210的 位置作出響應(yīng)。液壓馬達(dá)的活塞104和軸106對第二級閥槽206的位 置作出響應(yīng)。
閥組件114的操作可以通過參考圖3、 4和5來理解，其中圖3、 4和5通過示出軸106、第一級閥槽210和第二級閥槽204的變化位置 示意性地描繪在示例性的閥組件114中的示例性的流動和壓力變化。 例如，如圖2所示，軸106、第二級閥槽206和第一級閥槽210位于 箭頭242方向上(即朝向液壓馬達(dá)10)的極限位置上。軸106的下一 步運(yùn)動沿箭頭224方向。在示例性的操作過程中，第一動力流體通過歧管(未示出)進(jìn)入
入口，流至閥的端口 234，并且借助由第二級閥槽206的位置形成的 通路與閥的端口 232連通。動力流體隨后通過歧管(未示出)流至馬 達(dá)的腔室110。馬達(dá)的腔室110膨脹，且馬達(dá)的腔室112收縮。腔室 112的被排出的流體通過歧管(未示出)流至閥的端口 228，且隨后借 助由第二級閥槽206的位置形成的通路流至端口 230。被排出的流體 然后通過歧管(未示出)流至出口 (未示出)。端口 226也與動力流體 連通。然而，該流動由于第二級閥槽206未形成通路而被阻斷。入口 壓力(即，相對較高的壓力)通過通路220和內(nèi)部閥元件208上的端 口 244與腔室212相通。排出壓力(即，相對較低的壓力)通過軸106 內(nèi)的通路202、通過軸的端口 236、通過閥槽的端口 240和通過內(nèi)部閥 元件的端口 238與腔室214相通。所形成的壓力不平衡引起不平衡的 作用力，從而沿箭頭242方向(即，朝向液壓馬達(dá)10)將第二級閥槽 206定位在其極限位置上。入口壓力(即，相對較高的壓力)與腔室 214的連通被阻斷，因?yàn)榈谝患夐y槽210的位置未形成流體通路。
圖3是處于第二操作狀態(tài)下的圖2所示的示例性閥的示意性剖面 圖，其中在所述第二操作狀態(tài)下，軸106位于中間位置，第一級閥槽 210位于朝向液壓馬達(dá)10的極限位置，并且第二級閥槽206位于朝向 液壓馬達(dá)10的極限位置。如圖3所示，第二級閥槽206和第一級閥槽 210位于其在箭頭242方向上的極限位置，并且軸106已經(jīng)沿朝向流 體泵20的箭頭224方向移至中間位置。軸肩216與第一級閥槽210 發(fā)生接觸。軸106在方向224上的進(jìn)一步運(yùn)動將使第一級閥槽210沿 箭頭224方向運(yùn)動。軸106的這種運(yùn)動沿箭頭224方向。
在示例性的操作過程中，第一動力流體通過歧管(未示出)進(jìn)入 入口，到達(dá)閥的端口 234，并且借助由第二級閥槽206的位置形成的 通路與閥的端口 232連通。動力流體隨后通過歧管(未示出)流至馬 達(dá)的腔室110。馬達(dá)的腔室110膨脹，馬達(dá)的腔室112收縮。腔室112 的被排出的流體通過歧管(未示出)流至閥的端口 228，且隨后借助 由第二級閥槽206的位置形成的通路流至端口 230。被排出的流體然后通過歧管(未示出)流至出口 (未示出)。端口 226也與動力流體連 通。然而，由于第二級閥槽206未形成通路，因此到達(dá)端口 226的流 動尋皮阻斷。入口壓力(即，相對較高的壓力)通過通路220和內(nèi)部閥 元件208上的端口 244與腔室212相通。排出壓力(即，相對較低的 壓力)通過軸106內(nèi)的通路202、通過軸的端口 236、通過閥槽的端口 240和通過內(nèi)部閥元件的端口 238與腔室214相通。所形成的壓力不 平衡引起不平衡的作用力，從而沿箭頭242方向?qū)⒌诙夐y槽206定 位在其極限位置上。入口壓力(即，相對較高的壓力)與腔室214的 連通被阻斷，因?yàn)榈谝患夐y槽210的位置未形成通路。
圖4是處于第三操作狀態(tài)下的圖2所示的示例性閥組件114的示 意性剖面圖，其中在所述第三操作狀態(tài)下，軸106位于朝向流體泵20 的位置上，第一級閥槽210位于朝向流體泵20的位置上，并且第二級 閥槽206位于朝向液壓馬達(dá)10的位置上。具體地，軸106和第一級閥 槽210位于其在箭頭224方向上的極限位置，并且第二級閥槽206位 于箭頭242方向上的極限位置。第二級閥槽206剛好開始沿箭頭224 方向運(yùn)動。軸肩216與第一級閥槽210發(fā)生接觸，且軸106不可能沿 箭頭224方向作進(jìn)一步的運(yùn)動，因?yàn)檩S106處于其行程的盡頭。軸106 的運(yùn)動方向?qū)⒁丶^242方向發(fā)生反向。
在示例性的操作過程中，第一動力流體通過歧管(未示出)進(jìn)入 入口，到達(dá)閥的端口 234，并且借助由第二級閥槽206的位置形成的 通路與閥的端口 232連通。動力流體隨后通過歧管(未示出)流至馬 達(dá)的腔室110。馬達(dá)的腔室110膨脹，馬達(dá)的腔室112收縮。腔室112 的被排出的流體通過歧管(未示出)流至閥的端口 228,且隨后借助 由第二級閥槽206的位置形成的通路流至端口 230。被排出的流體然 后通過歧管(未示出)流至出口 (未示出)。端口 226也與動力流體連 通。然而，該流動由于第二級閥槽206未形成通路而^皮阻斷。入口壓 力(即，相對較高的壓力)通過通路222和閥元件208上的端口 238 與腔室214相通。排出壓力(即，相對較低的壓力)通過軸106內(nèi)的 通路202、通過軸的端口 236、通過閥槽的端口 240和通過內(nèi)部閥元件的端口 244與腔室212相通。所形成的壓力不平衡引起不平衡的作用 力，其使得第二級閥槽206沿箭頭224方向移動。入口壓力(即，相 對較高的壓力)與腔室212的連通被阻斷，因?yàn)榈谝患夐y槽210的位 置未形成通路。
圖5是處于第四操作狀態(tài)下的圖2所示的示例性閥的示意性剖面 圖，其中在所述第四操作狀態(tài)下，軸106位于朝向流體泵20的極限位 置上，第一級閥槽210位于朝向流體泵20的極限位置上，并且第二級 閥槽206位于朝向流體泵20的極限位置上。具體地，軸106、第二級 閥槽206和第一級閥槽210位于其在箭頭224方向上的極限位置，且 軸106正開始沿相反的方向(即，沿箭頭242方向)運(yùn)動。在軸肩218 與第一級閥槽210形成接觸之前，軸106要行進(jìn)一段距離。
在示例性的操作過程中，第一動力流體通過歧管(未示出)進(jìn)入 入口，到達(dá)閥的端口 226,并且借助由第二級閥槽206的位置形成的 通路與閥的端口 228連通。動力流體隨后通過歧管(未示出)流至馬 達(dá)的腔室112。馬達(dá)的腔室112膨脹，馬達(dá)的腔室110收縮。腔室110 的被排出的流體通過歧管(未示出)流至閥的端口 232，且隨后借助 由第二級閥槽206的位置形成的通路流至端口 230。被排出的流體然 后通過歧管(未示出)流至出口 (未示出)。端口 234也與動力流體流 動連通。然而，該流動由于第二級閥槽206未形成通路而被阻斷。入 口壓力(即，相對較高的壓力)通過通路222和閥元件208上的端口 238與腔室214相通。排出壓力(即，相對較低的壓力)通過軸106 內(nèi)的通路202、通過軸的端口 236、通過閥槽的端口 240和通過內(nèi)部閥 元件的端口 244與腔室212相通。所形成的壓力不平衡引起不平衡的 作用力，該作用力將第二級閥槽206定位在其在箭頭224方向上的極 限位置。入口壓力(即，相對較高的壓力)與腔室212的連通被阻斷， 因?yàn)榈谝患夐y槽210的位置未形成通路。
第一級閥槽210響應(yīng)于軸106的位置使作用于第二級閥槽206上 的促動壓力反向。當(dāng)?shù)谝患夐y槽210在其行程極限之間行進(jìn)時，它將 形成無效狀態(tài)，在該狀態(tài)下，既無高壓也無〗氐壓與腔室212或腔室214連通。
根據(jù)一些實(shí)施例，動力流體可以包括動力液體和/或一種或多種動 力氣體，例如壓縮空氣。因此，術(shù)語"流體"意于包括任何氣體、液體 和/或包含氣體和液體的混合相。
根據(jù)一些實(shí)施例，各種靜態(tài)和/或動態(tài)密封件可結(jié)合到液壓馬達(dá)、
流體泵和/或閥組件中。例如，墊圈、膠勦劑、o形環(huán)和/或各種組合 可以用于靜態(tài)密封件。緊密的松配合、活塞環(huán)、密封圈、o形環(huán)、唇 形密封件、和/或它們的組合可用于活塞和桿的動態(tài)密封件。也可以采 用其它密封件。
根據(jù)一些實(shí)施例，多個流體泵可以通過單個液壓馬達(dá)來操作。例 如，除圖1所示的示例性流體泵之外， 一個或多個附加流體泵可以通 過軸的延伸部和/或工作在疊堆腔(例如通過泵殼體的重復(fù))中的活塞
來添加。應(yīng)注意所述腔室和/或活塞不必具有相同的橫截面和/或每 個行程具有相同的排量。根據(jù)一些實(shí)施例，包括往復(fù)運(yùn)動的任何一種流 體泵均可適于安裝在液壓馬達(dá)上。這類流體泵的一些實(shí)例包括活塞泵、 具有可通過往復(fù)運(yùn)動操作的隔膜的隔膜泵。也可以使用其它類型的流 體泵。雖然在此描繪的示例性閥組件被示出設(shè)置在流體泵和液壓馬達(dá) 之間，但是替換位置可以包括將閥組件安置在液壓馬達(dá)的一端上和在 流體泵的一端上。
圖6是閥槽206的示例性實(shí)施例的示意性透視圖。該示例性的閥 槽206包括堞形的O形環(huán)凹槽壁。該示例性的同心閥槽206可以根據(jù) 關(guān)于圖2-5的示例性描述中的一個或多個工作。該示例性的閥槽206 限定出中空的大致圓柱形的形狀。閥槽206包括端口釋放部(relief) 352、端口釋i文部350和端口釋放部348。閥槽206還包括末端的O形 環(huán)凹槽340。岡槽206還可以包括第一組O形環(huán)凹槽344和第二組O 形環(huán)凹槽346。各組O形環(huán)凹槽包括例如三個具有缺口 354的O形環(huán) 凹槽，所述缺口 354在O形環(huán)凹槽中形成堞形結(jié)構(gòu)。這種堞形結(jié)構(gòu)可 以降低在閥槽206和210相對彼此和/或閥組件114的其它部分運(yùn)動時 擠壓O形環(huán)的可能性。示例性的閥槽206可被構(gòu)造成將例如動態(tài)O形環(huán)密封件接收在凹 槽344和凹槽346中，所述O形環(huán)密封件可以被偏置以便在閥槽206 移動且穿過變寬的空間時由于凹槽344和/或凹槽346進(jìn)入低壓區(qū)且不 再受到約束而膨脹出它們對應(yīng)的凹槽。在未受到約束時，凹槽344和/ 或凹槽346的O形環(huán)會開始膨脹。這種膨脹可以通過由缺口 354在O 形環(huán)下方形成的新的壓力釋放路徑得到抵消。缺口 354可以構(gòu)造成與 O形環(huán)的橫截面相比足夠小，以致于不會自身形成延伸機(jī)會。缺口 354 可構(gòu)造成在密封形成時不會促成泄漏，其中在O形環(huán)受到O形環(huán)凹槽 344和/或凹槽346的底部和外部閥元件204的圓柱形內(nèi)表面約束時形 成所述密封。
圖7是一個分配回路的示例性實(shí)施例的示意性方框圖，其中所述 回路包括以流體為動力的配比泵的示例性實(shí)施例。圖7所示的示例性 實(shí)施例包括單個分配閥，諸如可用在例如現(xiàn)調(diào)々欠料分配中的那種。所 示的示例性回路預(yù)期線路408中的流體壓力將高于線路424中的流體 壓力，線路420中的壓力高于線路414中的壓力。該回路被構(gòu)造成可 以在以流體為動力的配比泵之前或之后將其它裝置放入該回路中，所 述其它裝置諸如是向動力流體、泵送流體或者兩種流體添加成分(組 分)的裝置。該示例性的回路被構(gòu)造成動力流體流可通過包括增壓泵、 手動閥和/或電動閥(例如電磁閥)的裝置中斷和/或啟動。這類裝置 可以響應(yīng)于控制器、傳感器和/或限制裝置。該示例性回路被構(gòu)造成結(jié) 合有具有可配比多種附加組分的多個泵的以流體為動力的配比單元。
以流體為動力的配比單元可包括馬達(dá)部分412、閥部分416和泵 部分418。根據(jù)圖7所示的示例性實(shí)施例，動力流體源400通過線路 406供應(yīng)增壓泵404。增壓泵404通過線路408向以流體為動力的配比 單元供應(yīng)加壓的流體。根據(jù)示例性操作，如果流體源400的壓力已經(jīng) 足以操作該系統(tǒng)中的以流體為動力的配比單元，則可以從該示例性回 路中除去增壓泵404。第二泵送流體源402通過線路414與以流體為 動力的配比泵的泵部分418的入口連通。動力流體通過線路424從馬 達(dá)中排出。第二泵送流體通過線路420排出。線路424和線路420結(jié)合形成線路422，其包含配制(proportioned)的第一動力流體和第二 泵送流體的流，配制的流與分配器出口 426連通。配制的流430在分 配器出口 426處離開分配器，以便被接收在產(chǎn)品容器428中。根據(jù)一 些實(shí)施例，線路410可在流體源400和閥組件416之間提供流動連通， 例如以允許流體流至具有較低壓力的目的地，這樣可以向閥的操作提 供更多可用能量。
配制的流可以以替換性的方式進(jìn)行分配。例如，線路424和線路 420可以被構(gòu)造成在分配點(diǎn)426之前未結(jié)合或未混合地遞送相應(yīng)的流， 而混合可以作為獨(dú)立操作來進(jìn)行。根據(jù)一些實(shí)施例，分配點(diǎn)可以是作 為較大系統(tǒng)中的子系統(tǒng)的終止點(diǎn)。根據(jù)一些實(shí)施例，分配點(diǎn)可以是噴 嘴而不是龍頭。分配點(diǎn)的特征可以根據(jù)應(yīng)用的需要來決定。
圖8是一個分配回路的示例性實(shí)施例的示意性方框圖，所述回路 包括以流體為動力的配比泵的示例性實(shí)施例，其中分配器系統(tǒng)包括一 排以流體為動力的配比泵和分配閥，所述分配閥諸如是可以用在例如 現(xiàn)調(diào)飲料分配中的那種。根據(jù)所示的示例性實(shí)施例，為給液壓馬達(dá)412 和閥部分416的操作提供能量，所示回路預(yù)期線路438中的流體壓力 將高于線路424中的流體壓力。線路474中的壓力高壓線路414中的 壓力，且通過泵部分418獲得流體流。為給液壓馬達(dá)454和閥部分452 的操作提供能量，所示的示例性回路預(yù)期線路440中的流體壓力將高 于線路450中的流體壓力。線路476中的流體壓力高于線路448中的 壓力，且通過泵部分458獲得流體流。
該示例性回路^皮構(gòu)造成可以在以流體為動力的配比泵之前和/或 之后將其它裝置加入該回路，所述其它裝置諸如是向動力流體、泵送 流體或兩種流體添加附加成分(組分)的裝置。該回路可以構(gòu)造成通 過包括增壓泵、手動閥和/或電動閥(例如電磁閥)的裝置中斷和/或 啟動動力流體的流。這類裝置可以構(gòu)造成響應(yīng)于控制器、傳感器和/ 或限制裝置。該回路可被構(gòu)造成包括具有例如可以配比多種附加組分 的多個泵的以流體為動力的配比單元。
根據(jù) 一 些實(shí)施例，以流體為動力的配比單元包括液壓馬達(dá)部分412、閥組件416和泵部分418。動力流體源400通過線路406供應(yīng)增 壓泵404，增壓泵404向分配歧管470提供加壓的流體。分支回路包 括從歧管470中分出去的線路472。閥436 ^皮構(gòu)造成打斷第一動力流 體的流，例如，閥436可以是響應(yīng)于分配器控制器(未示出)的電磁 閥。線路438與閥組件416且接著與馬達(dá)部分412流動連通。
在示例性的操作過程中，如果流體源400的壓力已經(jīng)足以操作該 應(yīng)用中的以流體為動力的配比單元，則可以從該回路中除去增壓泵 404。第二泵送流體源402通過線路414與以流體為動力的配比泵的泵 部分418的入口連通。動力流體通過線路424從液壓馬達(dá)中排出。第 二泵送流體通過線路474排出。線路424和線路474連接以形成線路 422,其可以包含配制的第一動力流體和第二泵送流體的流，所配制的 流進(jìn)入收集器434。收集器434允許分配配制的流而無需以流體為動 力的配比泵的操作。收集器434可以包括壓力開關(guān)，分配器控制器對 所述壓力開關(guān)進(jìn)行響應(yīng)。收集器434可以是例如用于冷凍飲品的冷凍 器桶。
根據(jù)示例性的操作，當(dāng)分配閥426被打開時，配制的產(chǎn)品從收集 器434中流出、經(jīng)過線路432、經(jīng)過分配閥426、進(jìn)入產(chǎn)品容器428。
根據(jù)一些實(shí)施例，分支回路始于從歧管470伸出的線路444。閥 442打斷第一動力流體的流。例如，閥442可以是響應(yīng)于分配器控制 器(未示出)的電磁閥。線路440與閥部分452且接著與馬達(dá)部分454 流動連通。
如果流體源400的壓力已經(jīng)足以操作用于該應(yīng)用的以流體為動力 的配比單元，則可以從該回路中除去增壓泵404。第二泵送流體源446 通過線路448與以流體為動力的配比泵的泵部分458的入口流動連通。 動力流體通過線路450從馬達(dá)中排出，第二泵送流體通過線路476排 出。線路450和線路476連接以形成線路456，其可以包含配制的第 一動力流體和第二泵送流體的流，所配制的流進(jìn)入收集器458。收集 器458允許分配配制的流而無需以流體為動力的配比泵的操作。收集 器434可以是專用的，諸如碳酸化器，且可以包括高-低位開關(guān)(high-low level switch )，分配器控制器對該開關(guān)作出響應(yīng)。在示例性的操作過程中，當(dāng)分配閥466被打開時，配制的產(chǎn)品從收集器/碳酸化器458中流出、經(jīng)過線路464、經(jīng)過分配閥466、進(jìn)入產(chǎn)品容器468。二氧化碳?xì)怏w通過線路460從加壓的二氧化碳源462進(jìn)入碳酸化器458。
可以對本文所描述的結(jié)構(gòu)和方法作各種改進(jìn)和改變，這對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見的。因此應(yīng)理解本發(fā)明并不限于在說明書中討論的主題。相反地，本發(fā)明期望覆蓋這些改進(jìn)和改變。
權(quán)利要求
1. 一種以流體為動力的馬達(dá)，其包括構(gòu)造成將流體流動轉(zhuǎn)換成機(jī)械功的馬達(dá)，所述馬達(dá)包括第一腔室；第二腔室；使所述第一腔室和所述第二腔室彼此分開的活塞，所述活塞被構(gòu)造成作往復(fù)運(yùn)動；以及以可操作的方式與所述活塞耦聯(lián)的桿；以及以可操作的方式與所述馬達(dá)耦聯(lián)的閥組件，所述閥組件被構(gòu)造成可選擇地控制進(jìn)入所述第一腔室和所述第二腔室的流體流，所述閥組件包括殼體；第一閥槽，其構(gòu)造成響應(yīng)于流入所述閥組件的流體和所述馬達(dá)的桿的運(yùn)動在所述殼體內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動；以及第二閥槽，其構(gòu)造成響應(yīng)于流入所述閥組件的流體和所述第一閥槽的運(yùn)動在所述殼體內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動，其中，所述閥組件選擇性地控制進(jìn)入所述第一腔室和所述第二腔室的流體流以使所述活塞作往復(fù)運(yùn)動，從而導(dǎo)致所述桿作往復(fù)運(yùn)動。
2. 如權(quán)利要求1所述的以流體為動力的馬達(dá)，其特征在于，所述 殼體、所述第一閥槽和所述第二閥槽彼此同心。
3. 如權(quán)利要求1所述的以流體為動力的馬達(dá)，其特征在于，所述 閥組件被構(gòu)造成當(dāng)流體流入所述第 一腔室時，所述活塞朝向所述第二 腔室移動，從而使得所述桿沿第一方向運(yùn)動。
4. 如權(quán)利要求3所述的以流體為動力的馬達(dá)，其特征在于，當(dāng)所 述桿沿第一方向運(yùn)動時，所述第一閥槽沿第一方向運(yùn)動。
5. 如權(quán)利要求4所述的以流體為動力的馬達(dá)，其特征在于，當(dāng)所 述第一閥槽沿第一方向到達(dá)行程終點(diǎn)時，所述第二閥槽沿第一方向運(yùn)
6. 如權(quán)利要求4所述的以流體為動力的馬達(dá)，其特征在于，當(dāng)所 述第二閥槽沿第 一方向到達(dá)行程終點(diǎn)時，流體流被引入所述第二腔室以 使所述活塞朝向所述第一腔室運(yùn)動，所述桿沿第二方向運(yùn)動。
7. —種以流體為動力的泵，其包括 如權(quán)利要求1所述的以流體為動力的馬達(dá)；以及 流體泵。
8. 如權(quán)利要求7所述的以流體為動力的泵，其包括 泵殼體；構(gòu)造成在所述泵殼體內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動的泵活塞；和 以可操作的方式與所述泵活塞和所述以流體為動力的馬達(dá)的桿耦 聯(lián)的泵桿，其中所述泵活塞將所述泵殼體分隔成第一泵室和第二泵室。
9. 如權(quán)利要求8所述的以流體為動力的泵，其特征在于，所述第 一泵室和所述第二泵室分別包括進(jìn)入孔，其被構(gòu)造成在所述泵活塞 運(yùn)動以使相應(yīng)泵室發(fā)生膨脹時將流體抽入相應(yīng)泵室；和輸出孔，其被 構(gòu)造成在所述泵活塞運(yùn)動以使相應(yīng)腔室收縮時將流體排出相應(yīng)泵室。
10. 如權(quán)利要求9所述的以流體為動力的泵，其特征在于，所述 以流體為動力的馬達(dá)的桿使所述泵桿運(yùn)動。
11. 一種用于控制由具有數(shù)量相關(guān)的兩種流體組成的流的配比 泵，所述配比泵包括如權(quán)利要求7所述的以流體為動力的泵，其中第一流體流入所述以流體為動力的馬達(dá)，第二流體由所述流 體泵泵送，并且由進(jìn)入所述以流體為動力的馬達(dá)的所述第一流體和所 述流體泵所泵送的所述第二流體組成的流產(chǎn)生一比例，所述比例大體 上保持在流入所述以流體為動力的馬達(dá)的所述第 一流體的體積與所述 流體泵所泵送的所述第二流體的體積之間。
12. —種閥組件，其包括 殼體；桿部分，其構(gòu)造成以可操作的方式將所述閥組件和以流體為動力的馬達(dá)耦聯(lián)；第一閥槽，其構(gòu)造成響應(yīng)于流入所述閥組件的流體和所述桿部分的運(yùn)動在所述殼體內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動；以及第二閥槽，其構(gòu)造成響應(yīng)于流入所述閥組件的流體和所述第 一閥槽的運(yùn)動在所述殼體內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動，其中，所述第一閥槽和所述第二閥槽中的至少一個包括構(gòu)造成接收密封件的凹槽，以及其中，所述凹槽限定出堞形結(jié)構(gòu)，所述堞形結(jié)構(gòu)被構(gòu)造成降低擠壓密封件的可能性。
13. 如權(quán)利要求12所述的閥組件，其特征在于，所述殼體、所述桿部分、所述第一閥槽和所述第二閥槽相互之間形成嵌套關(guān)系。
14. 如權(quán)利要求13所述的閥組件，其特征在于，所述嵌套關(guān)系包括同心關(guān)系。
15. —種用于分配流體的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括以流體為動力的馬達(dá)，其包括構(gòu)造成將流體流動轉(zhuǎn)變成機(jī)械功的馬達(dá)，所述馬達(dá)包括第一腔室；第二腔室；使所述第一腔室和所述第二腔室彼此分開的活塞，所述活塞被構(gòu)造成作往復(fù)運(yùn)動；以及以可操作的方式與所述活塞耦聯(lián)的桿；以可操作的方式與所述馬達(dá)耦聯(lián)的閥組件，所述閥組件被構(gòu)造成可選擇地控制到達(dá)所述第一腔室和所述第二腔室的流體流；泵，其包括泵殼體；構(gòu)造成在所述泵殼體內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動的泵活塞；以及以可操作的方式與所述泵活塞和所述以流體為動力的馬達(dá)的桿耦聯(lián)的泵桿，其中，所述泵活塞將所述泵殼體分隔成第一泵室和第二泵室；以及構(gòu)造成供應(yīng)流體的分配器，其中，所述以流體為動力的馬達(dá)被構(gòu)造成借助第 一 流體的流操作， 使得所述活塞作往復(fù)運(yùn)動，從而使所述泵桿和泵活塞作往復(fù)運(yùn)動和泵 送第二流體。
16. 如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)被構(gòu)造成 分配所述第一流體和所述第二流體，其中，相對于所述第二流體的體 積成預(yù)定比例地分配所述第一流體的體積。
17. 如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中所述閥組件包括 殼體；第一閥槽，其構(gòu)造成響應(yīng)于流入所述閥組件的流體和所述馬達(dá)的 桿的運(yùn)動在所述殼體內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動；以及第二閥槽，其構(gòu)造成響應(yīng)于流入所述閥組件的流體和所述第 一 閥 槽的運(yùn)動在所述殼體內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動，其中，所述閥組件可選擇地控制進(jìn)入所述第一腔室和所述第二腔 室的第一流體的流，使得所述活塞作往復(fù)運(yùn)動，由此導(dǎo)致所述桿作往 復(fù)運(yùn)動。
18. 如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述殼體、所述桿 部分、所迷第一閥槽和所述第二閥槽相互之間形成嵌套關(guān)系。
19. 如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一流體不同 于所述第二流體，并且所述系統(tǒng)被構(gòu)造成分配包括所述第一流體和所 述第二流體的飲料。
20. 如權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)被構(gòu)造成 大體上維持被分配的所述第 一 流體的體積與被分配的所述第二流體的 體積之間的預(yù)定關(guān)系。
全文摘要
一種以流體為動力的馬達(dá)，其包括構(gòu)造成將流體壓力轉(zhuǎn)變成機(jī)械功的馬達(dá)和以可操作的方式與該馬達(dá)耦聯(lián)的閥組件。該馬達(dá)包括第一腔室、第二腔室、使第一腔室和第二腔室分開的活塞、和以可操作的方式與該活塞耦聯(lián)的桿。該閥組件被構(gòu)造成可選擇地控制進(jìn)入第一腔室和第二腔室的流體流。該閥組件包括殼體、構(gòu)造成響應(yīng)于流入閥組件的流體和馬達(dá)的桿的運(yùn)動在殼體內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動的第一閥槽、和構(gòu)造成響應(yīng)于流入閥組件的流體和第一閥槽的運(yùn)動在殼體內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動的第二閥槽。該閥組件控制流體流以使活塞作往復(fù)運(yùn)動，從而導(dǎo)致桿作往復(fù)運(yùn)動。
文檔編號F04B9/113GK101512104SQ200780032698
公開日2009年8月19日 申請日期2007年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月19日
發(fā)明者D·F·G·埃萊羅 申請人:福力德-O-技術(shù)有限責(zé)任公司