[发明专利]流体压力操作活塞发动机设备和方法

说明书

本申请要求2006年12月1日提交的申请序列号60/868,175(未决)的优先权，其公开内容在此引入作为参考。

技术领域

本发明总体涉及一种流体压力操作活塞发动机，例如活塞泵，尤其是涉及一种用于改变这种设备中的活塞方向的转换器。

背景技术

双冲程活塞用于各种不同类型的工业应用中，例如用于泵送加热的的粘合剂或执行其他作业。沿各个方向的移动活塞可以通过引导加压流体通过流体阀例如空气阀来实现。通常，加压空气经由空气阀被引入活塞腔中，所述空气阀具有可在两个位置之间移动的阀元件。在第一位置，加压空气被引导至活塞腔内部活塞一侧，在第二位置，加压空气被重引导至活塞腔内部活塞另一侧，由此，根据加压空气被引向的活塞侧，活塞和相连的活塞轴沿一方向或另一方向移动。在各种现有活塞泵中，活塞轴通过叉形件或其他连接构件连接到转换器装置上。在美国专利号5,325,762中披露了一个例子，该专利受让给本发明的受让人。当活塞和轴靠近冲程的第一和第二端时，转换器装置通过转换器装置上的磁体和叉形件上的磁体之间产生的磁力移动。这导致阀元件在第一位置与第二位置之间转换。在活塞形成的各端重复该过程，以不断地改变例如泵送操作期间活塞和轴的方向。

一直以来，都存在对有关转换机构的技术改进的需要。例如，有些机构比较复杂，或者使用多个永久磁铁，或者具有其他改进的需要。此外，希望确保转换机构在各种应用中能够运行上百万次冲程仍然起作用和可靠，所述应用包括与泵送加热的粘合剂或所谓的热熔性粘合剂相关的高温环境的某些情况。

发明内容

在本发明的一个方面，流体压力操作活塞发动机设备大体上包括流体压力操作活塞单元、阀、阀转换机构和磁性掣子装置。流体压力操作活塞单元包括活塞腔、安装成在活塞腔内往复运动的活塞和与活塞联接在一起的轴。这样，活塞和轴沿着具有第一端和第二端的冲程一起往复运动。阀构造成选择性地引导加压流体进入在活塞的相对的第一侧和第二侧的活塞腔中。所述阀包括可在(i)第一位置与(ii)第二位置之间移动的阀元件，在第一位置中，阀引导加压流体进入在活塞的第一侧的活塞腔中，以朝冲程的第一端移动轴，在所述第二位置中，阀引导加压流体进入在活塞第二侧的活塞腔中，以朝冲程的第二端移动轴。阀转换机构将轴可操作地联接到阀元件上，并且包括偏压装置，所述偏压装置在轴接近冲程的第一端时提供第一偏压力，并且在轴接近冲程的第二端时提供第二偏压力。所述磁性掣子装置包括联接于阀元件并可在第一磁性保持位置与第二磁性保持位置之间移动的阀致动构件。在这点上，″联接于″包含相互构成一体的两部分例如致动构件和阀元件，或者单独部件构成的组件。第一磁性保持位置和第二磁性保持位置分别将阀元件保持在第一位置和第二位置。当轴接近冲程的相应的第一和第二端时，相应的第一偏压力和第二偏压力至少部分地用于克服保持阀致动构件的磁吸力。这样，阀致动构件在第一磁性保持位置和第二磁性保持位置之间移动，并导致阀元件转换。这使加压流体改道进入活塞腔中，以实现轴的行进的反向。

在本发明的另一个方面，提供了用于泵送加热的粘合剂的设备。在该实施例中，该设备可以大体上如上所述的进行构造，并且轴可以用作泵的一部分。另外，阀安装在活塞腔的外部，阀、阀转换机构和磁性掣子装置全部能够在至少350的温度下运行。

一种操作双冲程活塞的方法，所述双冲程活塞包括与轴联接在一起的活塞，所述方法包括引导加压空气通过一阀，所述阀包括由磁力保持在第一位置的阀元件。空气被进一步引导抵靠活塞的第一侧，以朝冲程的第一端移动轴。该方法还包括，当轴接近冲程的第一端时，致动偏压装置以向阀元件施加偏压力。然后通过使用偏压力至少部分地克服磁力，从而使阀元件转换，使空气改道通过阀并且抵靠活塞的相对的第二侧，以朝冲程的第二端在相对的方向上移动轴。

对本领域普通技术人员来说，本发明的各种附加的组合、特征和优点将在从下面说明性实施例的详细说明并接合所附附图变得更显而易见。

附图说明

图1是依照第一实施例构造的说明性气动双冲程活塞设备的纵向横截面视图，显示了大体上位于冲程的第一端的活塞。

图2是类似于图1的横截面视图，但是示出了由叉形件引起的转换机构的不同位置，该叉形件与活塞轴一起往复运动以起动活塞在相对方向上的运动。

图3是类似于图2的横截面视图，但示出了在转换机构通过叉形件运动或致动之前刚好到达冲程的第二端的活塞。

图4是类似于图3的横截面视图，但示出了磁性掣子装置的位置中的变化和用以使加压空气改道并实现活塞反向的阀的致动，。