Устройство управления выпуском сжатой текучей среды
Изобретение относится к устройству управления выпуском сжатой текучей среды для управления выпуском сжатой текучей среды. Устройство управления выпуском сжатой текучей среды для управления выпуском сжатой текучей среды, где устройство управления выпуском сжатой текучей среды включает в себя сформированную в нем клапанную камеру, где клапанная камера расположена между каналом подачи, предназначенным для подачи сжатой текучей среды, и выпускным каналом, имеющим выпускной порт, предназначенный для выпуска сжатой текучей среды, и клапанная камера снабжена седлом клапана, устройство управления выпуском сжатой текучей среды включает в себя: диафрагменный клапан, предназначенный для того, чтобы за счет посадки на или отделения от седла клапана блокировать или устанавливать сообщение между каналом подачи и выпускным каналом, где диафрагменный клапан включает в себя пилотный канал, сформированный в нем; клапан открытия и закрытия пилотной камеры, предназначенный для открытия и закрытия пилотной камеры, в которую сжатая текучая среда вводится через пилотный канал из канала подачи; корпус, который имеет сформированные в нем клапанную камеру, пилотную камеру и выпускной канал и который снабжен диафрагменным клапаном и клапаном открытия и закрытия пилотной камеры, и рабочий элемент для открытия и закрытия, установленный вне корпуса и предназначенный для открытия и закрытия клапана открытия и закрытия пилотной камеры, причем за счет открытия клапана открытия и закрытия пилотной камеры, открывающего тем самым пилотную камеру, диафрагменный клапан отделяется от седла клапана и тем самым устанавливает сообщение между каналом подачи и выпускным каналом, а, когда клапан открытия и закрытия пилотной камеры закрывается или когда подача сжатой текучей среды из канала подачи прекращается, диафрагменный клапан садится на седло клапана и тем самым закрывает пилотную камеру и блокирует сообщение между каналом подачи и выпускным каналом. Технический результат - высокая эффективность удаления порошка. 9 з.п. ф-лы, 11 ил.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к устройству управления выпуском сжатой текучей среды для управления выпуском сжатой текучей среды.
Уровень техники
В процессе обработки резанием образуется металлический порошок, который прилипает к поверхности обрабатываемой детали. Для удаления этого порошка, образующегося при резке, с целью очистки поверхности обрабатываемой детали широко практикуется распыление сжатой текучей среды (в основном сжатого воздуха). В качестве устройства управления выпуском сжатой жидкости для выполнения такого распыления (выдувания) можно назвать устройство в форме пистолета, которое раскрыто, например, в выложенной заявке на патент Японии, опубликованной под № JP-A-2005-246356, и в выложенной заявке на патент Японии, опубликованной под № JP-A-2014-083518. Устройство управления выпуском сжатой текучей среды этого вида в форме пистолета также иногда называют «пистолетом для выдувания воздуха», «пистолетом для выдувания текучей среды», «выпускным пистолетом» и т.д., однако ниже оно будет называться как «пистолет для выдувания воздуха».
Как описано в выложенной заявке на патент Японии, опубликованной под №2005-246356, пистолет для выдувания воздуха включает в себя корпус, включающий в себя рукоятку, удерживаемую захватываемую оператором; и рычаг, установленный в корпусе с возможностью поворота относительно корпуса. Когда оператор нажимает своими пальцами на рычаг в направлении рукоятки, клапан открытия и закрытия, расположенный между каналом подачи и каналом выпуска, которые сформированы в рукоятке, открывается, и канал подачи и канал выпуска начинают сообщаться друг с другом. В результате сжатый воздух, подаваемый в канал подачи от источника подачи сжатого воздуха, проходит через канал выпуска и затем выпускается из отверстия (из выпускного порта) канала выпуска.
При этом, как описано в выложенной заявке на патент Японии, опубликованной под №2014-083518, известно, что прерывистый выпуск сжатого воздуха имеет более высокую эффективность удаления порошка, образующегося при резке, пыли и т.п., чем непрерывный выпуск сжатого воздуха. Поэтому подающий трубопровод, соединенный с рукояткой для подачи сжатого воздуха в канал подачи, снабжен электромагнитным клапаном, и этот электромагнитный клапан открывается и закрывается через определенные промежутки времени.
Сущность изобретения
В пистолете для выдувания воздуха скорость поворотного движения рычага различается в зависимости величины силы, с которой рычаг захватывается оператором. То есть, чем меньше сила, с которой рычаг захватывается, тем меньше становится скорость поворотного движения и, как следствие, меньше расход сжатого воздуха при выпуске непосредственно после установления сообщения канала подачи и канала выпуска друг с другом, и, таким образом, меньше становится давление выпуска. В этом случае получить достаточную эффективности удаления непросто.
Настоящее изобретение было создано для решения описанной выше проблемы, и задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить устройство управления выпуском сжатой текучей среды, которое отличается высокой эффективностью удаления и, кроме того, позволяет исключить сложные операции.
Для решения указанной задачи в настоящем изобретении предлагается устройство управления выпуском сжатой текучей среды для управления выпуском сжатой текучей среды, где
устройство управления выпуском сжатой текучей среды имеет сформированную в нем клапанную камеру, где клапанная камера расположена между каналом подачи, предназначенным для подачи сжатой текучей среды, и каналом выпуска, имеющим выпускной порт, предназначенный для выпуска сжатой текучей среды, и клапанная камера снабжена седлом клапана,
устройство управления выпуском сжатой текучей среды включает в себя:
диафрагменный клапан, предназначенный для того, чтобы за счет посадки на или отделения от седла клапана блокировать или устанавливать сообщение между каналом подачи и каналом выпуска, где диафрагменный клапан включает в себя пилотный канал, сформированный в нем;
клапан открытия и закрытия пилотной камеры, предназначенный для открытия и закрытия пилотной камеры, в которую сжатая текучая среда вводится через пилотный канал из канала подачи; и
рабочий элемент для открытия и закрытия, предназначенный для открытия и закрытия клапана открытия и закрытия пилотной камеры,
причем за счет открытия клапана открытия и закрытия пилотной камеры, открывающего тем самым пилотную камеру, диафрагменный клапан отделяется от седла клапана и тем самым устанавливает сообщение между каналом подачи и каналом выпуска, а
когда клапан открытия и закрытия пилотной камеры закрывается, или когда подача сжатой текучей среды из канала подачи прекращается, диафрагменный клапан садится на седло клапана и тем самым закрывает пилотную камеру и блокирует сообщение между каналом подачи и каналом выпуска.
В настоящем изобретении диафрагменный клапан открывается при открытии пилотной камеры и выпуске сжатой текучей среды, находящейся внутри пилотной камеры. Следовательно, можно получить высокую скорость срабатывания. При этом сжатая текучая среда после достижения клапанной камеры сразу проходит в канал выпуска и выпускается из открытого конца (из выпускного порта) канала выпуска. Поэтому независимо от рабочей скорости рабочего элемента для открытия и закрытия, можно мгновенно получить высокое давление выпуска (пиковое давление) непосредственно после начала выпуска.
При этом за счет уменьшения хода диафрагменного клапана скорость срабатывания может быть сделана еще выше. То есть пиковое давление может быть получено непосредственно после того, как оператор приведет в действие рабочий элемент для открытия и закрытия.
Кроме того, выпуск начинается в результате простой операции оператора, захватывающего рычаг. То есть для получения пикового давления не требуется никаких сложных операций.
Кроме того, за счет мгновенного выпуска сжатой текучей среды, имеющей высокое давление выпуска, становится легко приводить, например, неподвижный объект в состояние движения. Поэтому эффективность удаления порошка, образующегося при резке, или пыли и т.п. повышается. Кроме того, ввиду отсутствия необходимости выпуска большого количества сжатой текучей среды для получения пикового давления, можно уменьшить количество используемой сжатой текучей среды и, таким образом, достичь экономии энергии.
В предпочтительном варианте осуществления между каналом подачи и клапанной камерой устанавливают накопительную камеру, предназначенную для накопления сжатой текучей среды. В этом случае сжатая текучая среда, ранее хранившаяся в накопительной камере, проходит в канал выпуска сразу после открытия диафрагменного клапана. Следовательно, можно легко получить еще более высокое давление выпуска. Разумеется, в этом случае эффективность удаления порошка, образующегося при резке, или пыли и т.п. повышается дополнительно.
Установленная накопительная камера может представлять собой внутреннюю камеру переменной емкости, емкость которой можно изменять. Это позволяет задавать верхний предел давления выпуска (пикового давления) сжатой текучей среды в соответствии с предполагаемым использованием.
Кроме того, в предпочтительном варианте осуществления установленную накопительную камеру снабжают клапаном регулирования расхода, который регулирует расход сжатой текучей среды, которая вводится в накопительную камеру из канала подачи. В этом случае, например, за счет затягивания клапана регулирования расхода можно задавать небольшой расход сжатой текучей среды, вводимой в накопительную камеру. Если по окончании выпуска при высоком давлении выпуска диафрагменный клапан продолжает оставаться открытым, то сжатая текучая среда проходит через накопительную камеру и достигает выпускного канала, где выпускается при низком давлении. То есть обдув при низком давлении можно продолжать.
Как правило, сила динамического трения объекта в состоянии движения меньше, чем сила статического трения объекта в покое. Поэтому, даже если порошок, образующийся при резке, или пыль, которые была приведены в состояние движения за счет приложения высокого выпускного давления, имеют низкое выпускное давление, приложенное к ним, этот порошок, образующийся при резке, или пыль могут поддерживаться в состоянии движения. Следовательно, удаление такого инородного материала может выполняться непрерывно.
В другом варианте изобретения может быть использована конструкция с клапаном изменения расхода, который включает в себя клапанный участок для изменения степени открытия канала подачи, и который изменяет расход сжатой текучей среды, вводимой в накопительную камеру, с помощью клапанного участка. В этом случае за счет соответствующего изменения расхода сжатой текучей среды, которая вводится в накопительную камеру, становится возможным регулировать выпускное давление при низком выпускном давлении по окончании выпуска при высоком выпускном давлении, до требуемого давления.
Устройство управления выпуском сжатой текучей среды может включать в себя корпус, который имеет сформированные в нем клапанную камеру, пилотную камеру и выпускной канал и который снабжен диафрагменный клапаном и клапаном открытия и закрытия пилотной камеры. В качестве примера формы этого корпуса можно привести форму пистолета. Кроме того, в качестве исполнительного элемента открывания и закрывания в предпочтительном варианте осуществления используют рычаг, которым легко управлять.
Кроме того, в предпочтительном варианте осуществления клапан открытия и закрытия пилотной камеры устанавливает сообщение или блокирует сообщение между пилотной камерой и выпускным каналом. В этом случае, когда пилотная камера открывается, сжатая текучая среда, находящаяся внутри пилотной камеры, проходит в выпускной канал. То есть сжатая текучая среда, находящаяся внутри пилотной камеры, также выпускается и, таким образом, может быть использована для удалении пыли и т.п. Следовательно, пиковое давление непосредственно после начала выпуска становится еще больше, и может быть достигнута дополнительная экономия энергии.
Для открытия и закрытия клапана открытия и закрытия пилотной камеры должны быть установлены, например: нажимной элемент, предназначенный для нажатия на клапан открытия и закрытия пилотной камеры в направлении открытия, когда рабочий элемент для открытия и закрытия приводится в действие; и упругий элемент, предназначенный для упругого смещения нажимного элемента в направлении закрытия клапана открытия и закрытия пилотной камеры.
В предпочтительном варианте осуществления рассмотренной выше конструкции устанавливают контактный элемент, выполненный с возможностью свободного перемещения относительно диафрагменного клапана, и за счет приведения этого контактного элемента в контакт с диафрагменным клапаном огранивают перемещение диафрагменного клапана. То есть устанавливают средство ограничения величины перемещения.
В этом случае, когда контактный элемент входит в контакт с телом клапана, дальнейшее перемещение корпуса клапана прекращается. Время, когда это перемещение прекращается, определяется как время максимального открытия диафрагменного клапана. В результате максимальная степень открытия диафрагменного клапана может быть меньше, чем проектная максимальная степень открытия, соответствующая случаю, когда контактный элемент не входит в контакт с телом клапана. Следовательно, расход текучей среды под давлением, выходящей из диафрагменного клапана, становится меньше, чем проектный расход. Таким образом, можно предотвратить выпуск чрезмерного количества текучей среды под давлением.
Кроме того, за счет изменения положения контактного элемента можно изменить положение остановки корпуса клапана. То есть можно произвольно изменять максимальную степень открытия диафрагменного клапана. За счет точного регулирования положения контактного элемента можно точно регулировать максимальную степень открытия диафрагменного клапана и, таким образом, расход и пиковое давление текучей среды под давлением, выходящей из диафрагменного клапана.
В этом случае в предпочтительном варианте используют средство блокировки, предназначенное для позиционирования и фиксации контактного элемента. Это связано с тем, что при позиционировании и фиксации контактного элемента максимальная степень открытия диафрагменного клапана становится постоянной, и расход текучей среды под давлением при этом стабилизируется. Кроме того, средство блокировки не позволяет оператору легко регулировать степень открытия. Таким образом, можно предотвратить выпуск чрезмерного количества текучей среды под давлением, предварительно заданного администратором, и др.
В настоящем изобретении использована конструкция, в которой диафрагменный клапан, установленный между каналом подачи и выпускным каналом, открывается в результате открытия пилотной камеры (в результате выпуска сжатой текучей среды, находящейся внутри пилотной камеры). При этом сжатая текучая среда, которая накопилась в клапанной камере, сразу проходит в выпускной канал и выпускается из выпускного порта, что позволяет мгновенно получать высокое выпускное давление (пиковое давление) непосредственно после начала выпуска независимо от рабочей скорости рабочего элемента для открытия и закрытия. Поэтому ввиду отсутствия необходимости выпуска большого количества сжатой текучей среды для получения высокого выпускного давления, можно уменьшить количество используемой сжатой текучей среды и, таким образом, достичь экономии энергии.
Кроме того, ввиду быстрого открытия диафрагменного клапана при открытии пилотной камеры, расход сжатой текучей среды мгновенно увеличивается. Поэтому в результате простой операции оператора по приведению в действие рабочего элемента для открытия и закрытия пиковое давление можно легко получить непосредственно после этого. Причем с высокой скоростью срабатывания. При этом за счет уменьшения хода диафрагменного клапана скорость срабатывания может быть сделана еще выше.
Кроме того, за счет мгновенного выпуска сжатой текучей среды, имеющей высокое давление выпуска, например, на неподвижный объект действует большая сила. Поэтому становится легко приводить этот объект в состояние движения. Когда объект представляет собой порошок, образующийся при резке, или пыль и т.п., эффективность удаления такого инородного материала повышается.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 - схематический вид сбоку в разрезе основной части пистолета для выдувания воздуха (устройства управления выпуском сжатой текучей среды) в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 2 - вид сбоку в разрезе основной части пистолета для выдувания воздуха, показанного на фиг. 1, с увеличением;
Фиг. 3 - вид сбоку в разрезе основной части пистолета для выдувания воздуха, показанного на фиг. 1, с увеличением, иллюстрирующий состояние, при котором диафрагменный клапан в составе этого пистолета открыт, а канал подачи и накопительная камера сообщаются с выпускным каналом;
Фиг. 4 - график изменения выпускного давления во времени;
Фиг. 5 - вид сбоку в разрезе основной части пистолета для выдувания воздуха (устройства управления выпуском сжатой жидкости) в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения с увеличением;
Фиг. 6 - вид сбоку в разрезе основной части пистолета для выдувания воздуха, показанного на фиг. 5, с увеличением, иллюстрирующий состояние поршневого золотника в составе пистолета для выдувания воздуха после перемещения;
Фиг. 7 - вид сбоку в разрезе основной части пистолета для выдувания воздуха, показанного на фиг. 5, с увеличением, иллюстрирующий состояние поршневого золотника в составе пистолета для выдувания воздуха после перемещения в положение, отличное от показанного на фиг. 6;
Фиг. 8 - вид сбоку в разрезе основной части пистолета для выдувания воздуха (устройства управления выпуском сжатой жидкости) в соответствии с третьим вариантом осуществления настоящего изобретения с увеличением;
Фиг. 9 - схематический вид в перспективе устройства управления расходом, устанавливаемого на пистолете для выдувания воздуха, показанном на фиг. 8;
Фиг. 10 - вид сбоку в разрезе основной части пистолета для выдувания воздуха, показанного на фиг. 8, с увеличением, иллюстрирующий состояние, при котором диафрагменный клапан в составе этого пистолета открыт, а канал подачи и накопительная камера сообщаются с выпускным каналом; и
Фиг. 11 - вид сбоку в разрезе пистолета для выдувания воздуха (устройства управления выпуском сжатой жидкости) в соответствии с четвертым вариантом осуществления настоящего изобретения с увеличением.
Описание вариантов осуществления
Ниже со ссылками на прилагаемые чертежи приводится подробное описание предпочтительных вариантов осуществления устройства управления выпуском сжатой текучей среды в соответствии с настоящим изобретением, иллюстрирующих случай использования сжатого воздуха в качестве сжатой текучей среды. При этом термины "влево", "право", "вниз" и "вверх" в приводимом ниже описании, соответствующие направлениям влево, вправо, вниз и вверх в фиг. 1-3 и 8-11, использованы для удобства понимания и не ограничивают ориентацию в пространстве при фактическом использовании устройства управления выпуском сжатой жидкости.
На фиг. 1 представлен схематический вид сбоку в разрезе основной части пистолета 10 для выдувания воздуха, который представляет собой устройство управления выпуском сжатой текучей среды, в соответствии с первым вариантом осуществления. Этот пистолет 10 для выдувания воздуха включает в себя: корпус 12 в форме пистолета; и рычаг 14 (рабочий элемент для открытия и закрытия), прикрепленный к корпусу 12 с возможностью поворота относительно корпуса 12.
Корпус 12 включает в себя: рукоятку 16, захватываемую оператором; клапанный участок 18; и выпускной участок 20. В нижней части рукоятки 16 сформирован, первый канал 22 подачи для ввода сжатого воздуха, который подается от источника подачи сжатого воздуха (непоказанного) и затем проходит через подающий трубопровод (непоказанный). Отверстие первого канала 22 подачи снабжено винтовой резьбой 24 для подключения подающего трубопровода. Кроме того, в первом канале 22 подачи размещен клапан 26 регулирования расхода для регулирования расхода сжатого воздуха, проходящего через первый канал 22 подачи.
Рукоятка 16 представляет собой полость, внутри которой сформирована накопительная камера 32, имеющая более большую ширину, чем первый канал 22 подачи и второй канал 30 подачи и большую емкость. Эта накопительная камера 32 расположена между первым каналом 22 подачи и вторым каналом 30 подачи. То есть после прохождения через первый канал 22 подачи сжатый воздух временно хранится в накопительной камере 32, а затем направляется к клапанному участку 18 через второй канала 30 подачи, проходящий от рукоятки 16 к клапанному участку 18.
За счет замены рукоятки 16 и соответствующего изменения емкости накопительной камеры 32 можно задавать верхний предел пикового давления в соответствии с применением. То есть можно предотвратить выпуск сжатого воздуха при чрезмерно высоком давлении. Другими словами, накопительная камера 32 установлена в качестве внутренней камеры с переменной емкостью, емкость которой можно изменять. То же самое относится и к описываемым ниже вариантам осуществления со второго по четвертый.
Как показано в деталях на фиг. 2, клапанный участок 18 включает в себя первый элемент 38 держателя, образованный частью второго канала 30 подачи, круглой клапанной камерой 34 и частью выпускного канала 36. То есть клапанная камера 34 расположена между вторым каналом 30 подачи и выпускным каналом 36 и сообщается с обоими каналами 30, 36. Кроме того, отверстие выпускного канала 36 со стороны клапанной камеры 34 снабжено седлом 39 клапана, выступающим в виде кольца.
Клапанный участок 18 дополнительно включает в себя второй элемент 42 держателя, который вместе с первым элементом 38 держателя зажимает и удерживает диафрагменный клапан 40. То есть диафрагменный клапан 40 включает в себя: толстое тело 44 клапана; и фланец 46, который является более тонким и имеет более большой диаметр, чем тело 44 клапана. За счет зажатия внешнего окружного краевого участка фланца 46 между первым элементом 38 держателя и вторым элементом 42 держателя, диафрагменный клапан 40 удерживается первым элементом 38 держателя и вторым элементом 42 держателя.
В теле 44 диафрагменного клапана 40, имеющем практически цилиндрическую форму, сформированы: короткое продольное отверстие 48, проходящее от боковой стенки тела 44 клапана по диаметру; и поперечное отверстие 50, сообщающееся с продольным отверстием 48 и проходящее практически перпендикулярно этому отверстию в сторону второго элемента 42 держателя. Через эти продольное отверстие 48 и поперечное отверстие 50 клапанная камера 34 и пилотная камера 52 (рассматриваемая ниже) сообщаются друг с другом. То есть продольное отверстие 48 и поперечное отверстие 50 образуют первый пилотный канал для ввода сжатого воздуха в пилотную камеру 52.
Второй элемент 42 держателя имеет углубление 53, сформированное на его торцевой поверхности, обращенной к диафрагменному клапану 40. Это углубление 53 и торцевая поверхность диафрагменного клапана 40, обращенная ко второму элементу 42 держателя, образуют пилотную камеру 52. С пилотной камерой 52 сообщается второй пилотный канал 58, который проходит до участка поблизости от дна отверстия 54 для размещения клапана (малого отверстия 56), рассматриваемого ниже.
На выпускном участке 20 сформирован длинный выпускной канал 36. Один торец выпускного канала 36 представляет собой выпускной порт, открытый в атмосферу. При этом может быть использована конструкция, в которой к выпускному порту прикреплен определенный элемент, такой как сопло (непоказанное) или диффузор (непоказанный).
Рычаг 14 прикреплен с помощью поворотного винта (непоказанного) к двум тонким крепежным язычкам 60 выпускного участка, выступающим вниз. То есть в двух крепежных язычках сформированы установочные отверстия (непоказанные), и поворотный винт проходит через эти установочные отверстия. Конечно, на участок с резьбой (непоказанный), выступающий из установочных отверстий, навинчивается гайка (непоказанная), служащая фиксатором поворотного винта.
Рычаг 14 представляет собой полость, внутри которой размещена V-образная пружина 70, один конец которой контактирует с внутренней стенкой рычага, а другой - с внешней стенкой рукоятки 16. V-образная пружина 70 удерживается поворотным винтом, стержень которого проходит через спиральный участок 71 этой V-образной пружины 70.
На верхней торцевой поверхности рычага 14 сформирован нажимной выступ 72. Нажимной выступ 72 обращен к нижнему участку отверстия 74 для скольжения поршня, сформированному на выпускном участке 20, имеющему большой внутренний диаметр. При этом отверстие 54 для размещения клапана сообщается с верхним участком отверстия 74 для скольжения поршня, имеющим малый диаметр. Это отверстие 74 для скольжения поршня расположено с противоположной стороны поверхности бумаги на фиг. 1 относительно выпускного канала 36. От выпускного канала 36 до отверстия 74 для скольжения поршня сформирован канал 76 сообщения, проходящий в направлении перпендикуляра к поверхности бумаги на фиг. 1.
Внутри нижней части отверстия 74 для скольжения поршня, имеющей большой диаметр, с возможностью перемещения размещен нажимной шток 78 (нажимной элемент). На поршневом участке 80 нажимного штока 78, имеющем большой диаметр, который обращен к нижней части отверстия 74 для скольжения поршня, смонтирован уплотнительный элемент 82, за счет чего обеспечивается уплотнение отверстия 74 для скольжения поршня.
В верхней части отверстия 74 для скольжения поршня, имеющей малый диаметр, на расстоянии от внутренней стенки отверстия 74 для скольжения поршня размещен штоковый участок 84 нажимного штока 78. Кроме того, с отверстием 96 для зацепления на участке 94 тарельчатого клапана 92 (клапана открытия и закрытия пилотной камеры), имеющем небольшой диаметр и большую толщину, в зацепление приведено блокирующее уплотнением 98, в контакт с которым входит дистальный конец штокового участка 84 и которое является более широким, чем верхний участок отверстия 74 для скольжения поршня.
Тарельчатый клапан 92 включает в себя: толстый участок 94 малого диаметра; и кольцеобразный выступ 99 большого диаметра. В то же время, отверстие 54 для размещения клапана сформировано в виде ступенчатого отверстия, состоящего из малого отверстия 56, имеющего малый внутренний диаметр; и большого отверстия 100, имеющего большой внутренний диаметр, и практически весь тарельчатый клапан 92 размещен в малом отверстии 56. Как указано выше, с участком поблизости от дна малого отверстия 56 сообщается второй пилотный канал 58, который проходит от углубления 53.
Кроме того, на ступенчатом участке 102, сформированном между малым отверстием 56 и большим отверстием 100, расположен и зафиксирован колпачок 104, закрывающий верхнюю часть кольцеобразного выступа 99. Этот колпачок 104 предотвращает выпадение тарельчатого клапана 92 из отверстия 54 для размещения клапана.
Внутри кольцеобразного выступа 99 в качестве упругого элемента размещена спиральная пружина 106. Нижний конец этой спиральной пружины 106 приведен в контакт с донной поверхностью кольцеобразного выступа 99, а ее верхний конец - с нижней торцевой поверхностью колпачка 104. Поэтому спиральная пружина 106 упруго смещает тарельчатый клапан 92 в сторону рычага 14. Вследствие этого упругого смещения блокирующее уплотнение 98 садится на участок поблизости от верхней части отверстия 74 для скольжения поршня. То есть верхняя часть отверстия 74 для скольжения поршня закрывается и блокируется блокирующим уплотнением 98.
Ниже приводится описание эксплуатационных преимуществ пистолета 10 для выдувания воздуха в соответствии с первым вариантом осуществления, имеющего в основном описанную выше конструкцию.
Сжатый воздух направляется от источника подачи сжатого воздуха в первый канал 22 подачи через подающий трубопровод и из первого канала 22 подачи вводится в накопительную камеру 32. Когда накопительная камера 32 заполняется сжатым воздухом, сжатый воздух проходит через второй канал 30 подачи, клапанную камеру 34 и через продольное отверстие 48 и поперечное отверстие 50, сформированные в диафрагменном клапане 40 (первый пилотный канал), в пилотную камеру 52. Затем сжатый воздух проходит через второй пилотный канал 58 и вводится в отверстие 54 для размещения клапана (малое отверстие 56). Так как отверстие 54 для размещения клапана блокировано колпачком 104, а блокирующее уплотнение 98 блокирует верхнюю часть отверстия 74 для скольжения поршня, то дальнейшее прохождение сжатого воздуха прекращается.
В этом состоянии внутреннее давление сжатого воздуха в клапанной камере 34 и внутреннее давление сжатого воздуха в пилотной камере 52 находятся в равновесии. Следовательно, диафрагменный клапан 40 поддерживает состояние, при котором его тело 44 клапана сидит на седле 39 клапана. То есть диафрагменный клапан 40 закрыт, и в результате сообщение выпускного канала 36 с первым каналом 22 подачи, накопительной камерой 32 и вторым каналом 30 подачи блокируется.
При выполнении работ по очистке или т.п. с помощью выдувания воздуха оператор захватывает рукоятку 16 и рычаг 14 так, что рукоятка 16 закрывается его ладонью, а рычаг 14 - его пальцами, а затем поворачивает рычаг 14 вокруг поворотного винта, служащего шарниром, так, что рычаг 14 приближается к рукоятке 16. При этом V-образная пружина 70 сжимается, и нажимной выступ 72, сформированный на верхней торцевой поверхности рычага 14, отжимает нижнюю часть поршневого участка 80 нажимного штока 78.
Как показано на фиг. 3, нажимной шток 78 при отжатии своего поршневого участка 80 перемещается вверх внутри отверстия 74 для скольжения поршня, а поршневой участок 80 при этом скользит в контакте с отверстием 74 для скольжения поршня. Поэтому его штоковый участок 84 поднимается, и вместе с ним поднимается тарельчатый клапан 92. Так как кольцеобразный выступ 99 тарельчатого клапана 92 закрыт колпачком 104, то тарельчатый клапан 92 не может выпасть из малого отверстия 56, и спиральная пружина 106 сжимается.
Вследствие этого подъема блокирующее уплотнение 98 отделяется от отверстия 74 для скольжения поршня. То есть отверстие 74 для скольжения поршня открывается. Поэтому второй пилотный канал 58 начинает сообщаться с отверстием 74 для скольжения поршня через малое отверстие 56.
При этом отверстие 74 для скольжения поршня и выпускной канал 36 сообщаются друг с другом через канал 76 сообщения. Следовательно, когда штоковый участок 84 перемещается вверх, второй пилотный канал 58 начинает сообщаться с выпускным каналом 36 через малое отверстие 56, отверстие 74 для скольжения поршня и канал 76 сообщения. Поэтому сжатый воздух, находящийся внутри второго пилотного канала 58 и пилотной камеры 52, проходит в выпускной канал 36 и выпускается из выпускного порта. Таким образом, при открытии тарельчатого клапана 92 пилотная камера 52 открывается.
Когда сжатый воздух, находящийся внутри пилотной камеры 52, выпускается, как указано выше, внутреннее давление в пилотной камере 52 становится меньше, чем внутреннее давление в клапанной камере 34. Поэтому тело 44 диафрагменного клапана 40 отжимается сжатым воздухом, находящимся внутри клапанной камеры 34, и в результате тело 44 клапана быстро отделяется от седла 39 клапана. То есть диафрагменный клапан 40 быстро открывается. Таким образом, диафрагменный клапан 40 открывается при выпуске сжатого воздуха, находящегося внутри пилотной камеры 52, так что можно получить высокую скорость срабатывания. Кроме того, за счет уменьшения хода диафрагменного клапана 40 при этом скорость срабатывания может быть сделана еще выше.
Вследствие открытия диафрагменного клапана 40 по меньшей мере накопительная камера 32 и второй канал 30 подачи начинают сообщаться с выпускным каналом 36. В случае неполного закрытия клапана 26 регулирования расхода первый канал 22 подачи также сообщается с выпускным каналом 36.
Накопительная камера 32 предварительно заполняется определенным объемом сжатого воздуха. Другими словами, определенный объем сжатого воздуха уже хранится в накопительной камере 32. Поэтому сжатый воздух, находящийся внутри накопительной камеры 32, вводится в выпускной канал 36 через второй канал 30 подачи и клапанную камеру 34, и смешивается со сжатым воздухом, направленным выпускной канал 36, как указано выше, из пилотной камеры 52. Следовательно, из выпускного порта выпускается сразу большое количество сжатого воздуха. Поэтому, как показано сплошной линией на фиг. 4, непосредственно после начала выпуска (выдувания) мгновенно может быть получено высокое выпускное давление (пиковое давление). При этом за счет соответствующего изменения емкости накопительной камеры 32 можно задавать верхний предел пикового давления в зависимости от предполагаемого использования. То есть можно предотвратить выпуск сжатого воздуха при чрезмерно высоком давлении.
На фиг. 4 выпускное давление в пистолете для выдувания воздуха в соответствии с предшествующим уровнем техники показано пунктирной линией. Из этой фиг. 4 можно понять, что в предшествующем уровне техники выпускное давление является практически постоянным от начала до конца выпуска, тогда как в первом варианте осуществления пиковое давление достигается непосредственно после начала выпуска. Таким образом, в первом варианте осуществления использована конструкция, в которой за счет открытия пилотной камеры 52 открывается диафрагменный клапан 40, и сжатый воздух, накопленный в накопительной камере 32, сразу выпускается. Поэтому пиковое давление можно легко получить с помощью простой операции поворота рычага 14, независимо от величины силы, с который рычаг 14 захватывается оператором, другими словами, независимо от скорости поворотного движения рычага 14.
Когда клапан 26 регулирования расхода полностью закрывается, сообщение первого канала 22 подачи и накопительной камеры 32 друг с другом блокируется. Таким образом, даже при поддержании рычага 14 в состоянии, повернутом в сторону рукоятки 16, с прекращением выпуска сжатого воздуха, находящегося внутри накопительной камеры 32, выдувание прекращается. При повторном выполнении выдувания накопительную камеру 32 следует повторно заполнить сжатым воздухом за счет открытия клапана 26 регулирования расхода.
В то же время, когда клапан 26 регулирования расхода открывается с определенной степенью открытия, первый канал 22 подачи и накопительная камера 32 начинают сообщаться друг с другом. Таким образом, сжатый воздух подается через первый канал 22 подачи одновременно с выпуском сжатого воздуха, находящегося внутри накопительной камеры 32. При этом диафрагменный клапан 40 открыт, так что сжатый воздух проходит внутрь накопительной камеры 32 без накопления в накопительной камере 32 и проходит через второй канал 30 подачи и клапанную камеру 34 в выпускной канал 36. Следовательно, выпуск сжатого воздуха продолжается.
При этом давление (выпускное давление) сжатого воздуха, выпускаемого из выпускного порта, становится меньше, чем выпускное давление непосредственно после выпуска. То есть, как показано на фиг. 4, выдувание продолжается при постоянном низком давление. Выпускное давление при этом можно регулировать в соответствии со степенью открытия клапана 26 регулирования расхода. То есть с увеличением степени открытия клапана 26 регулирования расхода выпускное давление становится больше.
Таким образом, в первом варианте осуществления использована конструкция, в которой за счет того, что сначала выпускается сжатый воздух, накопленный в накопительной камере 32, выпускное давление непосредственно после выпуска увеличивается (для получения пикового давления), а затем выпускное давление уменьшается. Как правило, сила динамического трения, действующая на объект в покое, меньше, чем сила статического трения, действующая на объект в движении. Следовательно, даже когда выпускное давление изменяется, как указано выше, под действием пикового давления непосредственно после разряда порошок, образующийся при резке, пыль и т.п. могут переходить из стационарного состояния в состояние движения, а последующее низкое выпускное давление нагнетания обеспечивает возможность поддержания состояния движения порошка, образующегося при резке, пыли и т.п. Следовательно, порошок, образующийся при резке, пыль и т.п. можно легко удалить.
Кроме того, выпуск большого расхода сжатого воздуха с целью увеличения выпускного давления необходимо выполнять только в течение чрезвычайно короткого промежутка времени. То есть нет никакой необходимости продолжать выпуск сжатого воздуха с большим расходом. Поэтому количество используемого сжатого воздуха уменьшается и достигается экономия энергии.
Кроме того, в первом варианте осуществления использована конструкция, в которой, как описано выше, для выдувания используется сжатый воздух, находящийся внутри пилотной камеры 52 и второго пилотного канала 58. Поэтому пиковое давление непосредственно после выпуска может быть увеличено дополнительно, за счет уменьшения потребления сжатого воздуха можно достичь дополнительной экономии энергии.
Для прекращения выдувания оператору нужно просто уменьшить свою силу захвата на рычаге 14. Когда смещающая сила упругости V-образной пружины 70 начинает превышать силу захвата, под действием силы упругости V-образной пружины 70 рычаг 14 поворачивается вокруг поворотного винта, служащего шарниром, и возвращается в свое исходное положение (см. фиг. 1). При этом поршневой участок 80 освобождается от силы нажатия со стороны нажимного выступа 72 рычага 14, и спиральная пружина 106 упруго смещает тарельчатый клапан 92. В результате тарельчатый клапан 92 и нажимной шток 78 опускаются, и блокирующее уплотнение 98 блокирует верхнюю часть отверстия 74 для скольжения поршня (см. фиг. 1 и 2).
То есть блокируется сообщение пилотной камеры 52 и выпускного канала 36 друг с другом. Поэтому давление внутри пилотной камеры 52 становится больше, чем давление внутри клапанной камеры 34, и тело 44 диафрагменного клапана 40 садится на седло 39 клапана. То есть диафрагменный клапан 40 закрывается, и сообщение первого канала 22 подачи, накопительной камеры 32 и второго канала 30 подачи с выпускным каналом 36 блокируется.
Ниже приводится описание пистолета 150 для выдувания воздуха в соответствии со вторым вариантом осуществления, показанного на фиг. 5. При этом элементы конструкции, аналогичные элементам конструкции, показанным на фиг. 1-3, обозначены теми же ссылочными позициями, и их подробного описания не приводится.
В этом пистолете 150 для выдувания воздуха в нижней части рукоятки 16 сформировано отверстие 152 для скольжения клапана, проходящее в направлении, практически перпендикулярном первому каналу 22 подачи, и внутри отверстия 152 для скольжения клапана с возможностью перемещения размещен поршневой золотник 154 (клапан изменения расхода). Поршневой золотник 154 включает в себя: участок 156 в виде вала; а также первый поясок 160 (клапанный участок), второй поясок 162 (клапанный участок) и третий поясок 164 (клапанный участок), каждый из которых имеет более большой диаметр, чем участок 156 в виде вала. Первый поясок 160 расположен ближе всех остальных к рычагу 14, а третий поясок 164 - дальше всех остальных от рычага 14. На окружных боковых стенках первого пояска 160 и третьего пояска 164 смонтированы соответственно первое уплотнительное кольцо 166 и второе уплотнительное кольцо 168. Эти первое уплотнительное кольцо 166 и второе уплотнительное кольцо 168 приведены в контакт с внутренней боковой стенкой отверстия 152 для скольжения клапана, обеспечивающий уплотнение отверстия 152 для скольжения клапана. Кроме того, на третьем пояске 164 сформировано первое отверстие 170 для размещения пружины.
Один торец отверстия 152 для скольжения клапана является открытым, и в это отверстие вставляется плунжер 174 в форме штока практически цилиндрической формы, который выступает из нижней части рычага 14. Плунжер 174 приводится в контакт с одной торцевой поверхностью первого пояска 160.
На одном торце отверстия 152 для скольжения клапана, удаленном от рычага 14, расположен и зафиксирован с помощью винтовой резьбы 176, нарезанной на боковой окружной стенке отверстия 152 для скольжения клапана, элемент 178 для размещения пружины. На торцевой поверхности элемента 178 для размещения пружины, обращенной к третьему пояску 164, сформировано второе отверстие 180 для размещения пружины. В этом втором отверстии 180 для размещения пружины и первом отверстии 170 для размещения пружины размещена возвратная пружины 182, которая упруго смещает поршневой золотник 154 в сторону рычага 14.
В этом пистолете 150 для выдувания воздуха второй поясок 162 расположен на участке пересечения первого канала 22 подачи и отверстия 152 для скольжения клапана. При неповернутом состоянии рычага 14 объем пространства, занимаемого вторым пояском 162 на участке пересечения, другими словами, степень блокировки участка пересечения вторым пояском 162, является минимальной. То есть степень открытия участка пересечения является максимальной, и сжатый воздух, проходящий из подающего трубопровода в первый канал 22 подачи, так же, как и в первом варианте осуществления, накапливается в накопительной камере 32 (см. фиг. 1).
Для начала выдувания оператор поворачивает рычаг 14 в сторону рукоятки 16 точно так же, как указано выше. В результате в соответствии с первым вариантом осуществления первый канал 22 подачи, накопительная камера 32 и второй канал 30 подачи начинают сообщаться с выпускным каналом 36 через клапанную камеру 34, и сначала выпускается сжатый воздух, накопленный в накопительной камере 32.
При этом во втором варианте осуществления плунжер 174, который выступает из рычага 14, входит в отверстие 152 для скольжения клапана и нажимает на первый поясок 160. Следовательно, как показано на фиг. 6, первый поясок 160 перемещается в направлении удаления от рычага 14 внутри отверстия 152 для скольжения клапана, а участок 156 в виде вала, второй поясок 162 и третий поясок 164 перемещаются в направлении удаления от рычага 14 как одно целое с первым пояском 160. Возвратная пружина 182 при этом сжимается.
При таком перемещении второго пояска 162 степень блокировки участка пересечения вторым пояском 162 увеличивается. В результате участок пересечения сужается, так что количество сжатого воздуха, проходящего из первого канала 22 подачи в выпускной канал 36, уменьшается. Следовательно, после получения кратковременного высокого выпускного давления (пикового давления), как описано выше, можно постоянно получать низкое выпускное давление.
Фиг. 7 иллюстрирует состояние, когда величина поворота рычага 14 (величина продвижения поршневого золотника 154 под действием плунжера 174) является максимальной, и положение поршневого золотника 154 при перемещении может быть изменено оператором, регулирующим свою силу захвата. Например, если степень блокировки участка пересечения вторым пояском 162 увеличивается, то первый канал 22 подачи сужается еще больше. В результате количество сжатого воздуха, проходящего из первого канала 22 подачи в выпускной канал 36, дополнительно уменьшается, и выпускное давление становится еще меньше.
Кроме того, за счет регулирования величины поворота рычага 14 можно, как показано на фиг. 6, полностью перекрыть участок пересечения вторым пояском 162. В этом случае сжатый воздух перестает направляться из первого канала 22 подачи в накопительную камеру 32, и, таким образом, после достижения пикового давления выдувание прекращается.
Таким образом, во втором варианте осуществления за счет соответствующего регулирования оператором величины поворота рычага 14 для регулирования положения поршневого золотника 154 при перемещении можно свободно изменять выпускное давление при продолжении выдувания после достижения пикового давления. В некоторых случаях можно задавать выпускное давление, равное нулю (т.е. без продолжения выдувания).
Для прекращения выдувания, которое было продолжено после достижения пикового давления, оператору нужно просто дополнительно уменьшить свою силу захвата на рычаге 14. В результате смещающая сила упругости V-образной пружины 70 (см. фиг. 1) начинает превышать силу захвата, под действием силы упругости V-образной пружины 70 рычаг 14 поворачивается вокруг поворотного винта и возвращается в свое исходное положение. Кроме того, плунжер 174 втягивается из отверстия 152 для скольжения клапана, так что поршневой золотник 154 освобождается от силы нажатия со стороны рычага 14 (плунжера 174). Следовательно, возвратная пружина 182 распрямляется, и поршневой золотник 154 возвращается в исходное положение (см. фиг. 5).
При этом степень блокировки участка пересечения вторым пояском 162 становится минимальным. То есть степень открытия участка пересечения становится максимальной. Поэтому накопительная камера 32 заполняется большим количеством сжатого воздуха, так что сжатый воздух может эффективно накапливаться в накопительной камере 32.
Ниже приводится описание пистолета 150 для выдувания воздуха в соответствии с третьим и четвертым вариантами осуществления, снабженного средством ограничения величины перемещения. При этом элементы конструкции, аналогичные элементам конструкции, показанным на фиг. 1-7, обозначены теми же ссылочными позициями, и их подробного описания не приводится.
Пистолет 200 для выдувания воздуха в соответствии с третьим вариантом осуществления, показанный на фиг. 8, включает в себя устройство 201 регулирования расхода, являющееся одним примером средства ограничения величины перемещения. При этом устройство 201 регулирования расхода в основном имеет такую же конструкцию, как и конструкция, описанная в патенте Японии №6179510, и поэтому ниже приводится ее краткое описание.
Устройство 201 регулирования расхода в основном включает в себя блок 202 регулирования и отображения расхода, смещающий элемент 203 и контактный элемент 204. Смещающий элемент 203 вставлен в сквозное установочное отверстие 205, сформированное во втором элементе 42 держателя, и его левый дистальный участок выступает в пилотную камеру 52. Контактный элемент 204 прикреплен к этому левому дистальному участку.
Блок 202 регулирования и отображения расхода служит также в качестве рабочего механизма для регулирования величины выступания смещающего элемента 203 внутри пилотной камеры 52 и, таким образом, для ограничения перемещения тела 44 клапана, другими словами, степени открытия диафрагменного клапана 40. Этот блок 202 регулирования и отображения расхода включает в себя кожух 206, в котором размещен рабочий механизм, и круглую рукоятку 208, установленную с возможностью вращения на кожухе 206. Кожух 206 установлен с возможностью свободного монтажа и демонтажа относительно второго элемента 42 держателя.
Как показано на фиг. 8, кожух 206 включает в себя первый кожух 210 и второй кожух 212, которые можно разделить. Второй кожух 212 имеет форму купола, образующего внутреннее пространство определенной емкости для монтажа первого кожуха 210. Концевой участок второго кожуха 212, обращенный к первому кожуху 210, представляет собой отверстие, внутренний диаметр которого является сравнительно большим, и правый концевой участок первого кожуха 210 вставлен в это отверстие. Кроме того, на боковой поверхности второго кожуха 212 с равными интервалами сформировано множество (например, четыре) крепежных отверстий 214 (см. фиг. 9). В эти крепежные отверстия 214 вставлены монтажные крюки 216, выступающие из боковой поверхности первого кожуха 210. Эти монтажные крюки 216, вставленные в крепежные отверстия 214, обеспечивают соединение первого кожуха 210 и второго кожуха 212 друг с другом.
На боковой поверхности второго кожуха 212 сформировано окно 220 отображения. Круглая рукоятка 208 служит рабочим элементом, который при повороте оператором относительно кожуха 206 регулирует расход текучей среды в пистолете 200 для выдувания воздуха. Изменение расхода текучей среды (то есть величина поворота круглой рукоятки 208 при вращении) отображается в виде числового значения в окне 220 отображения.
Как показано на фиг. 8, круглая рукоятка 208 имеет форму цилиндра с дном, правая сторона которого служит донным участком, и в центре донного участка которого внутри цилиндра сформирован установочный участок 222 цилиндрической формы, который проходит влево. В этот установочный участок 222 устанавливается элемент 224 для передачи вращения. Внутренняя окружная поверхность установочного участка 222 (охватывающая поверхность) и внешняя окружная поверхность элемента 224 для передачи вращения (охватываемая поверхность) имеют конструкцию, при которой круглая рукоятка 208 может смещаться влево-вправо, и установка осуществляется при смещении круглой рукоятки 208 влево. В этом установленном состоянии сила вращения круглой рукоятки 208 плавно передается на элемент 224 для передачи вращения.
Элемент 224 для передачи вращения представляет собой элемент для управления смещением смещающего элемента 203 и контактного элемента 204, имеющий определенную длину. Этот элемент 224 для передачи вращения включает в себя: трубчатый участок 226 полой цилиндрической формы; и стойку 228, проходящую вправо от торцевой поверхности трубчатого участка 226.
Полая внутренняя часть трубчатого участка 226 сформирована вдоль его осевого направления как отсек 231 для выдвижения и втягивания участка 230 в виде вала смещающего элемента 203. На внутренней окружной стенке отсека 231 сформирован участок с внутренней резьбой, а на боковой окружной стенке участка 230 в виде вала смещающего элемента 203 - участок с наружной резьбой, вкрученной в участок с внутренней резьбой.
Стойка 228 имеет форму цилиндрической колонки, внешний диаметр которой меньше, чем внешний диаметр трубчатого участка 226, и эта стойка 228 проходит вправо внутри кожуха 206, а ее правый концевой участок соединен с круглой рукояткой 208.
Смещающий элемент 203 представляет собой сплошной круглый элемент в форме штока, проходящий в направлении влево-вправо. Этот смещающий элемент 203 включает в себя соединительный концевой участок 232 и элемент 230 виде вала. Контактный элемент 204 установлен на торцевой поверхности этого концевого соединительного участка 232 и может входить в контакт с торцевой поверхностью тела 44 клапана.
Элемент 230 в виде вала сформирован так, что имеет определенную длину в осевом направлении и, как указано выше, имеет участок с наружной резьбой на своей боковой стенке. Этот участок с наружной резьбой вкручен в участок с внутренней резьбой на внутренней поверхности элемента 224 для передачи вращения (участка управления смещением), выступающего наружу в сторону элемента 230 в виде вала. Поэтому, когда элемент 224 для передачи вращения приводится во вращение, смещающий элемент 203, включающий в себя участок 230 в виде вала, может выдвигаться и втягиваться (смещаться) в направлении влево-вправо.
В дополнение к вышеупомянутым кожуху 206, круглой рукоятки 208 и элементу 224 для передачи вращения блок 202 регулирования и отображения расхода содержит кольцо 234 отображения, установленное внутри кожуха 206.
Кольцо 234 отображения размещено внутри второго куполообразного кожуха 212 с возможностью вращения. На боковой поверхности второго кожуха 212 сформировано вышеупомянутое окно 220 отображения, причем из этого окна 220 отображения можно визуально распознавать шкалу 236 кольца 234 отображения.
Второй кожух 212 включает в себя трубчатый выступ 238, имеющий определенный внутренний диаметр. Этот выступ 238 вставлен внутрь круглой рукоятки 208 и поддерживает круглую рукоятку 208 с возможностью вращения. Внешняя окружная поверхность выступа 238 имеет на своем правом торцевом участке участок 240 ограничения вращения круглой рукоятки. Кроме того, на левой стороне участка 240 ограничения вращения сформированы первый кольцеобразный выступ 242 и второй кольцеобразный выступ 244. В ступенчатое зацепление с первым и вторым кольцеобразными выступами 242, 244 может входить внутренний выступ 208а на левом торцевом участка круглой рукоятки 208.
На внешней окружной поверхности стенки круглой рукоятки 208, окружающей установочный участок 222, сформировано множество выступающих накладок 208b, позволяющих оператору легко захватывать установочный участок 222. Кроме того, правый торцевой участок внутренней окружной поверхности стенки снабжен контактным участком 246, который входит в контакт с участком 240 ограничения вращения круглой рукоятки, а левый торцевой участок внутренней окружной поверхности стенки снабжен внутренним выступом 208а, который выступает в радиальном направлении внутрь.
В зависимости от своего левого или правого положения относительно выступа 238 круглая рукоятка 208 переключается между положением с возможностью вращения и положением блокировки. То есть в состоянии, когда круглая рукоятка 208 находится в левом положении, а внутренний выступ 208а входит в зацепление со вторым кольцеобразным выступом 244 выступа 238, контактный участок 246 круглой рукоятки 208 входит в контакт с участком 240 ограничения вращения круглой рукоятки, и вращение ограничивается. При повороте круглой рукоятки 208 внутренний выступ 208а перемещается вправо вверх и переходит через второй кольцеобразный выступ 244, так что контактный участок 246 круглой рукоятки 208 выходит из контакта с участком 240 ограничения вращения круглой рукоятки. В результате круглая рукоятка 208 получает возможность вращения относительно второго корпуса 212.
Кольцо 234 отображения имеет форму кольца с отверстием 248, через которое установлен элемент 224 для передачи вращения. Это кольцо 234 отображения размещено с помощью проставки 250 со смещением центра вращения от положения установки элемента 224 для передачи вращения. Кроме того, внешняя окружная поверхность кольца 234 отображения имеет форму наклонной конической поверхности, и на этой конической поверхности напечатана шкала 236, отображающая изменение расхода текучей среды. Шкала 236 обращена к окну 220 отображения. Поэтому оператор может четко визуально распознавать шкалу 236.
После размещения кольца 234 отображения элемент 224 для передачи вращения устанавливают внутрь отверстия 248. На кольце 234 отображения сформирован внутренний зубчатый участок (непоказанный), а на внешней окружной поверхности элемента 224 для передачи вращения парный зубчатый участок (непоказанный). Кольцо 234 отображения может вращаться только тогда, когда этот зубчатый участок входит в зацепление (зацепляется) с внутренним зубчатым участком.
В пистолете 200 для выдувания воздуха, имеющего описанную выше конструкцию, в случае необходимости управления расходом текучей среды для текучей среды под давлением, проходящей внутри этого пистолета, оператор захватывает круглую рукоятку 208 и перемещает ее вправо. В результате внутренний выступ 208а на нижнем торцевом участке круглой рукоятки 208 входит в зацепление с первым кольцеобразным выступом 242, а зубчатый участок входит в зацепление с внутренним зубчатым участком. Затем оператор поворачивает круглую рукоятку 208, и за счет этого поворачиваются элемент 224 для передачи вращения и кольцо 234 отображения. Поворот элемента 224 для передачи вращения сопровождается поворотом и перемещением смещающего элемента 203 влево или вправо в отсеке 231 трубчатого участка 226. После этого контактный элемент 204 перемещается внутри пилотной камеры 52 влево или вправо.
Положение контактного элемента 204 можно определить по шкале 236 кольца 234 отображения. То есть, когда, например, оператор хочет увеличить расход текучей среды под давлением в пистолете 200 для выдувания воздуха в соответствии с числовым значением шкалы 236, то шкала должна быть настроена так, чтобы с увеличением числового значения на шкале 236 смещающий элемент 203 и контактный элемент 204 перемещались вправо.
После отображения определенного значения на шкале 236 оператор прекращает вращение круглой рукоятки 208. Кроме того, оператор нажимает на круглую рукоятку 208 так, что внутренний выступ 208а на нижнем торцевом участке круглой рукоятки 208 входит в зацепление со вторым кольцеобразным выступом 244, а зубчатый участок выходит из зацепления с внутренним зубчатым участком. В результате круглая рукоятка 208 блокируется и не может вращаться, а смещающий элемент 203 и контактный элемент 204 не могут смещаться. Таким образом, внутренний выступ 208а и второй кольцеобразный выступ 244 служат средством блокировки.
Так же, как и в первом варианте осуществления, исключительно за счет сжатого воздуха, вводимого внутрь пилотной камеры 52 и отверстия 54 для размещения клапана (малого отверстия 56), внутреннее давление сжатого воздуха в клапанной камере 34 и внутреннее давление сжатого воздуха в пилотной камере 52, находятся в равновесии. Следовательно, сообщение выпускного канала 36 с первым каналом 22 подачи, накопительной камерой 32 и вторым каналом 30 подачи блокируется.
При выполнении работ по очистке или т.п.с помощью выдувания воздуха оператор захватывает рукоятку 16 и рычаг 14 так, что рукоятка 16 закрывается его ладонью, а рычаг 14 - его пальцами, а затем поворачивает рычаг 14 вокруг поворотного винта, служащего шарниром, так, что рычаг 14 приближается к рукоятке 16.
При этом нажимной выступ 72, сформированный на верхней торцевой поверхности рычага 14, отжимает нижнюю часть поршневого участка 80 нажимного штока 78. Поэтому штоковый участок 80 нажимного штока 78 поднимается внутри отверстия 74 для скольжения поршня, и вместе с ним поднимается тарельчатый клапан 92. Вследствие этого подъема блокирующее уплотнение 98 отделяется от отверстия 74 для скольжения поршня, и в результате второй пилотный канал 58 начинает сообщаться с отверстием 74 для скольжения поршня через малое отверстие 56, отверстие 74 для скольжения поршня и канал 76 сообщения.
Поэтому сжатый воздух, находящийся внутри второго пилотного канала 58 и пилотной камеры 52, проходит в выпускной канал 36 и выпускается из выпускного порта. Таким образом, за счет открытия тарельчатого клапана 92 открывается пилотная камера 52. Следовательно, внутреннее давление внутри пилотной камеры 52 становится меньше, чем внутреннее давление клапанной камеры 34.
При этом тело 44 диафрагменного клапана 40 отжимается сжатым воздухом, находящимся внутри клапанной камеры 34, и быстро отделяется от седла 39 клапана. То есть диафрагменный клапан 40 быстро открывается.
Перемещение тела 44 клапана в направлении отделения от седло 39 клапана, как показано на фиг. 10, прекращается, когда торцевая поверхность тела 44 клапана входит в контакт с контактном элементом 204. То есть дальнейшее перемещение тела 44 клапана предотвращается контактным элементом 204. Следовательно, определяется величина зазора между телом 44 клапана и седлом 39 клапана, другими словами, степень открытия диафрагменного клапана 40. Сжатый воздух, выходящий из накопительной камеры 32, и сжатый воздух, направляемый из пилотной камеры 52, выводятся из выпускного канала 36 с расходом, соответствующим этой степени открытия.
Положения смещающего элемента 203 и контактного элемента 204 изменяются за счет вращения круглой рукоятки 208. Чем больше величина выступания, контактного элемента 204 внутрь пилотной камеры 52, тем меньше величина перемещения тела 44 клапана и меньше степень открытия диафрагменного клапана 40. Таким образом, расход, то есть количество выпускаемого сжатого воздуха становится меньше. Наоборот, чем меньше величина выступания контактного элемента 204, тем больше величина перемещения тела 44 клапана и степень открытия диафрагменного клапана 40, и таким образом расход, то есть количество выпускаемого сжатого воздуха, становится больше.
Как можно понять из этого, степень открытия диафрагменного клапана 40 и количество выпускаемого сжатого воздуха определяются положением контакта контактного элемента 204 по отношению к телу 44 клапана. То есть устройство 201 регулирования расхода регулирует максимальный расход и пиковое давление сжатого воздуха.
Величину выступания контактного элемента 204 можно точно изменять за счет вращения круглой рукоятки 208. Поэтому максимальный расход сжатого воздуха, выходящего из выпускного канала 36, может быть изменен мгновенно. То есть количество выпускаемого сжатого воздуха и его пиковое давление может быть точно ограничено. Поэтому можно избежать ситуации выпуска чрезмерного количества текучей среды из пистолета 200 для выдувания воздуха. Кроме того, за счет уменьшения величины смещения, другими словами, хода диафрагменного клапана 40 скорость срабатывания может быть сделана еще выше.
Кроме того, как и в первом варианте осуществления, за счет соответствующего изменения емкости накопительной камеры 32 можно задавать верхний предел пикового давления в зависимости от предполагаемого использования, и можно предотвратить ситуацию выпуска сжатого воздуха при чрезмерно высоком давлении.
Само собой разумеется, что в этом третьем варианте осуществления могут быть получены те же эксплуатационные преимущества, что и в первом варианте осуществления.
После этого, как и в первом варианте осуществления, оператор уменьшает величину силы захвата на рычаге 14, блокирующее уплотнение 98 блокирует верхнюю часть отверстия 74 для скольжения поршня, и выдувание прекращается.
Ниже со ссылками на фиг. 11 приводится описание пистолета 260 для выдувания в соответствии с четвертым вариантом осуществления. Этот пистолет 260 для выдувания воздуха включает в себя винт 262 в качестве смещающего элемента, образующего средство управления величиной смещения (блок управления расходом). При этом винт 262 снабжен гайкой 264, накрученной на участок винта с наружной резьбой 262, и контактным элементом 204, установленным на его левом дистальном конце.
Во втором элементе 42 держателя в этом пистолете 260 для выдувания воздуха сформировано резьбовое отверстие 266, в которое вставлен и вкручен участок винта 262 с наружной резьбой. Вставленный на определенную глубину в резьбовое отверстие 266 винт 262 затянут гайкой 264, обеспечивающей позиционирование и фиксацию винта 262. Таким образом, в этом случае гайка 264 служит средством блокировки, предотвращающим смещение винта 262.
И в этом случае также величина перемещения тела 44 клапана до момента входа в контакт с контактным элементом 204 и, таким образом, степень открытия диафрагменного клапана 40, определяется величиной выступания винта 262 в пилотную камеру 52. То есть количество сжатого воздуха, выпускаемого через выпускной канал 36, и его пиковое давление регулируются.
Настоящее изобретение особо не ограничивается описанными выше вариантами осуществления с первого по четвертый и предполагает возможность различных модификаций, не выходящих за пределы сущности настоящего изобретения.
Например, допускается конструкция, в которой вместо сжатого воздуха или других сжатых текучих сред может быть использован сжатый азот или т.п. Кроме того, устройство управления выпуском сжатой текучей среды не ограничивается типом формы пистолета, таким как пистолеты 10, 150, 200, 260 для выдувания воздуха и может быть другим типом.
1. Устройство (10) управления выпуском сжатой текучей среды для управления выпуском сжатой текучей среды,
где устройство (10) управления выпуском сжатой текучей среды включает в себя сформированную в нем клапанную камеру (34), где клапанная камера (34) расположена между каналом (22, 30) подачи, предназначенным для подачи сжатой текучей среды, и выпускным каналом (36), имеющим выпускной порт, предназначенный для выпуска сжатой текучей среды, и клапанная камера (34) снабжена седлом (39) клапана,
устройство (10) управления выпуском сжатой текучей среды включает в себя:
диафрагменный клапан (40), предназначенный для того, чтобы за счет посадки на или отделения от седла (39) клапана блокировать или устанавливать сообщение между каналом (22, 30) подачи и выпускным каналом (36), где диафрагменный клапан включает в себя пилотный канал (48, 50), сформированный в нем;
клапан (92) открытия и закрытия пилотной камеры, предназначенный для открытия и закрытия пилотной камеры (52), в которую сжатая текучая среда вводится через пилотный канал (48, 50) из канала (22, 30) подачи;
корпус (12), который имеет сформированные в нем клапанную камеру (34), пилотную камеру (52) и выпускной канал (36) и который снабжен диафрагменным клапаном (40) и клапаном (92) открытия и закрытия пилотной камеры, и
рабочий элемент (14) для открытия и закрытия, установленный вне корпуса (12) и предназначенный для открытия и закрытия клапана (92) открытия и закрытия пилотной камеры,
причем за счет открытия клапана (92) открытия и закрытия пилотной камеры, открывающего тем самым пилотную камеру (52), диафрагменный клапан (40) отделяется от седла (39) клапана и тем самым устанавливает сообщение между каналом (22, 30) подачи и выпускным каналом (36), а,
когда клапан (92) открытия и закрытия пилотной камеры закрывается или когда подача сжатой текучей среды из канала (22, 30) подачи прекращается, диафрагменный клапан (40) садится на седло (39) клапана и тем самым закрывает пилотную камеру (52) и блокирует сообщение между каналом (22, 30) подачи и выпускным каналом (36).
2. Устройство (10) управления выпуском сжатой текучей среды по п. 1, отличающееся тем, что между каналом (22, 30) подачи и клапанной камерой (34) расположена накопительная камера (32), предназначенная для накопления сжатой текучей среды.
3. Устройство (10) управления выпуском сжатой текучей среды по п. 2, отличающееся тем, что накопительная камера (32) представляет собой внутреннюю камеру переменной емкости, емкость которой является переменной.
4. Устройство (10) управления выпуском сжатой текучей среды по п. 2, отличающееся тем, что дополнительно включает в себя клапан (26) регулирования расхода, предназначенный для регулирования расхода сжатой текучей среды, которая вводится в накопительную камеру (32) из канала (22, 30) подачи.
5. Устройство (10) управления выпуском сжатой текучей среды по п. 2, отличающееся тем, что дополнительно включает в себя клапан (154) изменения расхода, предназначенный для изменения расхода сжатой текучей среды, вводимой в накопительную камеру (32), за счет изменения степени открытия канала (22, 30) подачи с помощью клапанного участка (160, 162, 164).
6. Устройство (10) управления выпуском сжатой текучей среды по п. 1, отличающееся тем, что рабочий элемент (14) для открытия и закрытия представляет собой рычаг (14).
7. Устройство (10) управления выпуском сжатой текучей среды по п. 1, отличающееся тем, что клапан (92) открытия и закрытия пилотной камеры устанавливает сообщение или блокирует сообщение между пилотной камерой (52) и выпускным каналом (36).
8. Устройство (10) управления выпуском сжатой текучей среды по п. 1, отличающееся тем, что дополнительно включает в себя:
нажимной элемент (78), предназначенный для нажатия клапана (92) открытия и закрытия пилотной камеры в направлении открытия, когда рабочий элемент (14) для открытия и закрытия приводится в действие; и
упругий элемент (106), предназначенный для упругого смещения нажимного элемента (78) в направлении закрытия клапана (92) открытия и закрытия пилотной камеры.
9. Устройство (10) управления выпуском сжатой текучей среды по п. 1, отличающееся тем, что дополнительно включает в себя средство (201) ограничения величины перемещения, включающее в себя контактный элемент (204), выполненный с возможностью перемещения относительно диафрагменного клапана (40), где блок ограничения величины перемещения предназначен для ограничения перемещения диафрагменного клапана (40) за счет контакта контактного элемента (204) с диафрагменным клапаном (40).
10. Устройство (10) управления выпуском сжатой текучей среды по п. 9, отличающееся тем, что дополнительно включает в себя средство (208а, 244) блокировки, предназначенное для позиционирования и фиксации контактного элемента (204).
