專利名稱：流控筒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及流體處理領(lǐng)域，更具體地講涉及能夠啟動(dòng)裝置的一個(gè)或多個(gè)閥的流控筒及其尾端件領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在本領(lǐng)域中，水處理筒是眾所周知的。美國(guó)專利5,826,854；6,120,685和6,337,015公開了一些筒的實(shí)施例。這些筒具有一個(gè)入口、一個(gè)出口和一個(gè)與入口以及出口流體連通的過濾材料。某些筒在頭部裝置接頭的入口和/或出口打開一個(gè)閥，所述筒附著其上。美國(guó)專利5,256,285；5,607,582和5,753,111公開了這種排列的實(shí)施例。這些閥典型地沿與濾筒接合的線性方向啟動(dòng)，這要求容納筒的裝置套管至少與閥一樣長(zhǎng)。某些已知的筒可用來啟動(dòng)多個(gè)閥而不是一個(gè)入口閥和/或一個(gè)出口閥。例如，美國(guó)專利3,399,776和3,852,196公開了一種過濾器和閥的排列，由此將過濾筒從系統(tǒng)主體的入口閥和/或出口閥連接或斷開，也可自動(dòng)打開或關(guān)閉旁路閥。
盡管這些筒對(duì)于預(yù)期用途而言可能是有用的，但期望提供當(dāng)插入有限空間時(shí)可以啟動(dòng)入口閥和出口閥的更緊湊的處理筒排列。此外，期望將處理筒的長(zhǎng)度取最大值，因此增加處理材料，從而在有限空間內(nèi)提高筒的性能。進(jìn)一步講，期望提供一個(gè)利用啟動(dòng)入口閥和/或出口閥的機(jī)械優(yōu)勢(shì)的處理筒。更進(jìn)一步地講，期望提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)前述任何功能并且還能夠啟動(dòng)位于所述筒插入其中的頭部裝置上的旁路閥(或其它零件)的處理筒。
發(fā)明概述通常，在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明涉及一個(gè)尾端件，該尾端件與具有典型安排在頭部裝置內(nèi)的入口閥、出口閥和旁路閥的裝置一起使用。更具體地講，本發(fā)明的某些實(shí)施方案包括一個(gè)尾端件，該尾端件包括一個(gè)尾端件壁、一個(gè)具有一條縱向軸線的入口接頭、一個(gè)用來啟動(dòng)入口閥的凸輪表面和一個(gè)具有一條縱向軸線的出口接頭。入口接頭與出口接頭均從尾端件壁伸出。凸輪表面相對(duì)于入口接頭的縱向軸線定向。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明涉及一個(gè)筒，該筒包括一個(gè)如上所述的尾端件和一個(gè)連接到那里的筒外殼。尾端件包括一個(gè)尾端件壁、一個(gè)入口接頭和一個(gè)出口接頭。入口接頭具有一條縱向軸線、一個(gè)用于啟動(dòng)入口閥的凸輪表面和一個(gè)具有一條縱向軸線的出口接頭。筒外殼包括一個(gè)第一末端、一個(gè)封閉的第二末端和在一條二者之間延伸的縱向軸線。尾端件通過尾端件壁連接至筒的第一末端。入口接頭與出口接頭從尾端件壁伸出。而且，入口接頭的凸輪表面相對(duì)于入口接頭的縱向軸線、出口接頭的縱向軸線以及筒外殼的縱向軸線定向。
附圖簡(jiǎn)述雖然本說明書通過特別指出并清楚地要求保護(hù)本發(fā)明的權(quán)利要求作出結(jié)論，但應(yīng)該相信由下列說明并結(jié)合附圖可更好地理解本發(fā)明，其中

圖1是依照本發(fā)明的筒以及頭部裝置的分解透視圖，所述筒被定位以插入頭部裝置中。
圖2-A是圖1中筒的前正視圖。
圖2-B是圖1中的筒的尾端件的頂平面視圖。
圖2-C是圖1中的筒的尾端件的側(cè)正視圖。
圖3是圖1中的筒的尾端件的透視圖。
圖4是圖3尾端件入口接頭與出口接頭的一個(gè)可供選擇的實(shí)施方案的透視圖，顯示具有凸輪表面的可連接的接頭。
圖5是圖3尾端件入口接頭的一個(gè)可供選擇的實(shí)施方案的透視圖，顯示具有凸輪表面的延長(zhǎng)啟動(dòng)壁。
圖6是圖3尾端件的入口接頭與出口接頭的一個(gè)可供選擇的實(shí)施方案的透視圖，顯示呈曲面的凸輪表面。
圖7是圖3尾端件的入口接頭與出口接頭的一個(gè)可供選擇的實(shí)施方案的透視圖，顯示呈平面的凸輪表面。
圖8是圖3尾端件的入口接頭的一個(gè)可供選擇的實(shí)施方案的透視圖，顯示在凸輪表面的平面上的開口。
圖9-A是沿著圖1中的線9A/B-9A/B截取的頭部裝置和完全插入筒的尾端件的橫截面頂視圖，其中入口閥被啟動(dòng)并且在打開位置顯示。
圖9-B是沿著圖1中的線9A/B-9A/B截取的頭部裝置和部分插入筒的尾端件的橫截面頂平面視圖，其中入口閥未被啟動(dòng)并且在關(guān)閉位置顯示。
圖10是圖1頭部裝置的透視圖，顯示封閉端。
圖11是圖1頭部裝置的前視圖，顯示處于關(guān)閉位置的入口閥和出口閥的從動(dòng)件，該從動(dòng)件延伸進(jìn)入入口接收端口和出口接收端口。
圖12-A是沿著圖1中的線12A/B-12A/B截取的頭部裝置的旁路閥的橫截面視圖，其中旁路閥顯示為關(guān)閉位置。
圖12-B是沿著圖1中的線12A/B-12A/B截取的頭部裝置的旁路閥的橫截面視圖，其中旁路閥顯示為打開位置。
圖13是圖1頭部裝置的分解透視圖。
圖14-A是完全插入并且閉鎖在裝置套管中的圖1筒的透視圖。
圖14-B是部分插入并且未被閉鎖在裝置套管中的圖1筒的透視圖。
圖15-A是圖14-B的裝置按鈕的分解透視圖，該按鈕未被閉鎖在筒中。
圖15-B是圖15-A裝置按鈕的透視圖，顯示按鈕壁。
圖16-A是插入位于致冷器的前罩的后面的圖1頭部裝置之前的圖1筒的透視圖。
圖16-B是插入位于致冷器的前罩的后面的圖1頭部裝置之后的圖1筒的透視圖。
圖17是沿著圖14-A的線17-17截取的筒的橫截面頂視圖，其中筒被完全插入裝置套管內(nèi)，裝置按鈕處于關(guān)閉位置。
圖18-A是圖1筒的一個(gè)可供選擇的實(shí)施方案的前正視圖，其中接頭與突出的位置被改變了，并且該接頭還包括一個(gè)轉(zhuǎn)向壁。
圖18-B是圖1筒的尾端件的一個(gè)可供選擇的實(shí)施方案的側(cè)正視圖，其中接頭與突出的位置被改變了，并且該接頭還包括一個(gè)轉(zhuǎn)向壁。
圖18-C是圖1筒的尾端件的一個(gè)可供選擇的實(shí)施方案的透視圖，其中接頭與突出的位置被改變了，并且該接頭還包括一個(gè)轉(zhuǎn)向壁。
圖19是沒有筒的圖14-A和圖14-B裝置套管的一個(gè)可供選擇的實(shí)施方案的透視圖，其中裝置套管還包括一個(gè)摩擦簧。
圖20是圖1的筒的尾端件和分離筒的一個(gè)可供選擇的實(shí)施方案的分解透視圖。
圖21是圖1筒的尾端件和圖1筒的筒外殼的一個(gè)可供選擇的實(shí)施方案的透視圖，其中筒外殼的第一末端與第二末端通過一個(gè)桿相連。
圖22是圖1筒的尾端件和圖1筒的筒外殼的一個(gè)可供選擇的實(shí)施方案的透視圖，包括附加的可插入的筒。
優(yōu)選實(shí)施方案詳述本文所用術(shù)語“縱向軸線”是指沿著參考物體的長(zhǎng)度方向延伸并穿過其中心的軸線。
本文所用術(shù)語“流體”是指氣體或者液體。
本文所用術(shù)語“密封表面”是指一個(gè)對(duì)流體流動(dòng)形成阻礙的表面。
本文所用術(shù)語“遠(yuǎn)端的”是指位于遠(yuǎn)離尾端件壁方向的區(qū)域。
本文所用術(shù)語“最接近的”是指位于距離尾端件壁方向最近的區(qū)域。
本文所用術(shù)語“啟動(dòng)”是指機(jī)械作用或機(jī)械運(yùn)動(dòng)和/或克服某個(gè)力而維持在某一位置(例如移動(dòng)從動(dòng)件或?qū)膭?dòng)件保持在打開位置)。
本文所用術(shù)語“凸輪表面”是指實(shí)際接觸閥的從動(dòng)件用來啟動(dòng)閥的所有表面之和。
本文所用術(shù)語“傾斜的”意味著至少一部分凸輪表面與參考線或軸線不平行。凸輪表面或其一部分可能具有例如表現(xiàn)為直面的常值角度或例如表現(xiàn)為曲面的變值角度，或?yàn)樗鼈兊慕M合。
本文所用術(shù)語“向量”是指與凸輪表面或其一部分垂直并代表凸輪表面或其一部分面對(duì)的方向的一條假想線。
本文所用術(shù)語“定向”是指具有偏離參考線或軸線某一角度的徑向分量的向量的定向凸輪表面或其一部分(即，一根至少部分地徑向偏離參考線或軸線某一角度的向量)。凸輪表面某種程度上徑向背離參考線或軸線(通常為接頭的縱向軸線)。定向凸輪表面或其部分可具有僅沿徑向或橫向，即相對(duì)于參考線或軸線90度的向量定向(本文稱為完全定向)，或者定向凸輪表面或其部分可具有徑向分量或橫向分量，即相對(duì)于參考線或軸線大于約1度而小于約90度定向(本文稱為部分定向)。
本文所用術(shù)語“引導(dǎo)部分”是指凸輪表面和閥的從動(dòng)件的第一接觸位置。
本文將對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)介紹，對(duì)其中的實(shí)施例將結(jié)合附圖進(jìn)行說明。所有圖中具有相同最后三位的數(shù)字表示相同或相似的元件(例如122、1122、2122或020、1020、2020)。需要理解的是，本發(fā)明涉及開啟容納一個(gè)尾端件的頭部裝置上的一個(gè)或多個(gè)閥和其它零件的筒及其尾端件。頭部裝置典型地位于利用水的裝置內(nèi)，例如冰箱制冰機(jī)或水端口、水臺(tái)架或冷卻器、洗衣機(jī)、插口、龍頭、水栓、咖啡壺、洗碗機(jī)或任何其它可利用水處理筒運(yùn)送飲用水的裝置。本發(fā)明的筒與其尾端件可使用流體，不過優(yōu)選應(yīng)用像水這樣的流體。該優(yōu)選實(shí)施方案的一個(gè)具體的實(shí)施例包括將連接到包含水處理材料的筒外殼的尾端件插入具有頭部裝置的冰箱中，使得冰箱水與處理材料流體連通，從而通過處理前述未處理的水，產(chǎn)生適于飲用的(或更適于飲用的)水。
參照附圖1、圖2-A、圖B和圖C，下面將總述一個(gè)包括一個(gè)連接至筒外殼24(優(yōu)選具有約15cm、約20cm、約25cm至約30cm、約35cm、約40cm的長(zhǎng)度，并且優(yōu)選具有約1cm、約3cm、約5cm至約10cm、約13cm、約15cm的直徑)的尾端件10的筒20(優(yōu)選具有約20cm、約25cm、約30cm至約35cm、約40cm、約45cm的長(zhǎng)度)。尾端件10包括一個(gè)尾端件壁12、一個(gè)入口接頭30、一個(gè)出口接頭32和突出33。在優(yōu)選實(shí)施方案中，尾端件10與筒外殼24模鑄在一起從而形成筒20。應(yīng)當(dāng)理解的是，尾端件10可永久地連接(例如模鑄、膠結(jié)合、焊接和熱板焊接等)或可脫離地連接(例如摩擦裝配、螺紋裝配、螺栓連接、螺紋連接、緊固件、彈壓裝配和鎖連接等)至筒外殼24。尾端件10可由克服頭部裝置22內(nèi)的壓力的各種材料制造，包括但不限于塑料以及它們的聚合物、金屬以及它們的合金和玻璃纖維等。筒外殼24是可為中空?qǐng)A柱，其具有一個(gè)第一末端26和一個(gè)位于第一末端26對(duì)面的封閉末端28。外殼24可任選地通過肋及其相似物來提高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。盡管優(yōu)選實(shí)施方案的尾端件10位于外殼24的第一末端26，但預(yù)期尾端件10并不限于連接至筒外殼(例如24)的末端，但也可以插入例如市售筒的末端，如下文所述。
入口接頭30和出口接頭32從尾端件壁12伸出，使得入口接頭30與筒20的中心軸線更同軸，與尾端件壁12的中心更接近，然而在尾端件壁12的外圍上出口接頭32距離筒20的中心軸線更遠(yuǎn)。預(yù)期入口接頭30和出口接頭32可顛倒，或換句話講進(jìn)行置換。就是說，在任何幾個(gè)構(gòu)型中，處理材料的具體構(gòu)型(未示出)可決定接頭30和32的位置。每個(gè)接頭30和32分別具有縱向軸線14和16。接頭30和32的縱向軸線14和16可一同僅位于一個(gè)平面內(nèi)。而且，實(shí)心突出33可具有圓柱末端41(優(yōu)選具有約0.1cm、約0.3cm、約0.5cm至約1cm、約1.5cm、約2cm的長(zhǎng)度，并且優(yōu)選具有約0.1cm、約0.2cm、約0.3cm至約0.5cm、約0.7cm、約1cm的直徑)，從尾端壁12的邊緣附近伸出，與尾端件10與筒20的接頭相鄰。突出33具有一條縱向軸線34。如優(yōu)選實(shí)施方案那樣，入口接頭30的縱向軸線14、出口接頭32的縱向軸線16、突出33的縱向軸線34和筒20的縱向軸線23可與筒20插入頭部裝置22的插入線18平行。而且，相對(duì)于沿尾端件10的插入線18的側(cè)視圖，突出33被定位(例如圖2-C)在入口接頭30和出口接頭32之間(即，相對(duì)于圖2-C的側(cè)視圖，突出物末端41的所有部分均不超過入口接頭30或出口接頭32的最外部分)。如圖2-A所示，從入口接頭30的縱向軸線14至出口接頭32的縱向軸線16的距離L1(優(yōu)選為約0.2cm、約0.5cm、約0.8cm至約2cm、約4cm、約5cm)小于從入口接頭30的縱向軸線14至突出33的縱向軸線34的距離L2(優(yōu)選為約0.5cm、約0.7cm、約1cm、約2cm至約3cm、約5cm、約6cm)。而且，如圖2-A所示，從入口接頭30的縱向軸線14至突出33的縱向軸線34的距離L2小于從出口接頭32的縱向軸線16至突出33的縱向軸線16至突出物33的縱向軸線34的距離L3(優(yōu)選為約0.7cm、約1cm、約1.5cm、約2cm至約3cm、約6cm、約7cm)。如上所述，入口接頭30和出口接頭32可顛倒，或換句話講進(jìn)行置換，使得距離L2大于距離L3。
突出33的從尾端件壁12中伸出接頭30和32的距離的約一半。突出33在尾端件10上的定位考慮了突出33由支撐橋35剛性支撐。盡管優(yōu)選實(shí)施方案的突出33為實(shí)心，但預(yù)期突出33也可為全部或部分中空。如隨后所述，入口接頭30、出口接頭32和突出33的的尺寸及其不同排列的可能性應(yīng)有利于頭部裝置22的緊湊性。一個(gè)向外偏置的鎖25設(shè)置在中空外殼24的外表面上，正好位于第二末端28之前。如下文詳述，鎖25通過一個(gè)裝置能夠可脫離地進(jìn)行接合。如圖2-A所示，在鎖25的對(duì)面，在中空外殼24的外表面上為兩個(gè)沿筒20的縱向軸線23延伸的導(dǎo)軌31，該導(dǎo)軌的長(zhǎng)度約為筒20長(zhǎng)度的四分之一。一種處理材料(未示出)被置于外殼24的內(nèi)部空間中，并與入口接頭30和出口接頭32流體連通。
所述處理材料(未示出)可提供多種本領(lǐng)域已知的功能，包括但不限于去除或中和污染物，例如通過尺寸排除、電解、吸收、吸附、氧化、還原、化學(xué)消毒和離子交換等。污染物的實(shí)施例包括微生物、病毒、細(xì)菌、病原體、原生動(dòng)物、有機(jī)物和無機(jī)物等。而且，還可添加有益的添加劑，例如香味劑、維生素、礦物質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)成分等。美國(guó)專利2,167,225；2,335,458；4,172,796；4,493,772；4,764,274；4,025,438；4,094,779和6,337,015描述了本領(lǐng)域所熟知的合適的處理材料的實(shí)施例。例如，處理材料可包括但不限于碳(例如活性碳，像一管多孔碳或一塊多孔碳或與塑料粘合劑燒結(jié)的碳粉以及類似物)、離子交換介質(zhì)(例如呈樹脂球、扁平的過濾膜和纖維狀過濾組織等形式)、沸石微粒或涂層(例如銀涂層)、聚乙烯、或荷電改性噴熔或超細(xì)纖維玻璃織物、氧化鋁和硅藻土等中的一種或組合物。應(yīng)當(dāng)理解的是，該發(fā)明的處理材料可包含本領(lǐng)域已知的其它常規(guī)水處理材料，包括1990年12月19日公布的EP0 0 402 661中描述的那些材料。
參照?qǐng)D2-A、B、C和圖3，下面將對(duì)尾端件10的入口接頭30進(jìn)行詳述。如優(yōu)選實(shí)施方案所述，由于入口接頭30和出口接頭32可相似配置，因此本文僅描述入口接頭30。然而，應(yīng)當(dāng)理解的是，相同的描述可等樣適用于出口接頭32。入口接頭30(優(yōu)選具有約1.5cm、約2cm、約2.5cm至約3cm、約4cm、約5cm的長(zhǎng)度)遠(yuǎn)離尾端件壁12向外伸出，并且在臨近尾端件壁12的近心端27為圓柱形(優(yōu)選具有約為0.3cm、約0.5cm、約0.6cm至約1cm、約1.2cm、約1.5cm的內(nèi)徑，并且優(yōu)選具有約0.5cm、約0.8cm、約1cm至約1.5cm、約1.8cm、約2cm的外徑)。一個(gè)槽60沿入口接頭30的長(zhǎng)度延伸。槽60接觸筒外殼24使得入口接頭30與中空的筒外殼24的內(nèi)部空間(因此和處理材料(未示出))流體連通。在接頭30的遠(yuǎn)端29，槽60具有一個(gè)開口91(優(yōu)選具有一個(gè)約0.3cm、約0.5cm、約0.6cm至約1cm、約1.3cm、約1.5cm的直徑)和一個(gè)開口部分(本文所用術(shù)語“開口部分”是指接頭在其一部分被切除之后保留的部分，并且該部分如果沒有被切除將繼續(xù)形成并且定義所述接頭)76(優(yōu)選具有約0.5cm、約0.8cm、約1cm至約2cm、約3cm、約4cm的長(zhǎng)度，并且優(yōu)選具有約0.1cm、約0.3cm、約0.5cm至約1cm、約1.5cm、約2cm的高度，并且優(yōu)選具有約0.4cm、約0.7cm、約1cm至約1.5cm、約2.5cm、約3cm的寬度)。開口部分76臨近突出33，并且允許水從開口91很容易地來回流動(dòng)。槽60在開口部分76暴露。一個(gè)“O”形環(huán)53(優(yōu)選具有約0.5cm、約0.8cm、約1cm至約2cm、約3cm、約4cm的外徑)環(huán)繞入口接頭30，并且臨近開口部分76被設(shè)置在開口部分76和入口接頭30的近心端27之間。一個(gè)啟動(dòng)壁62(優(yōu)選具有約0.4cm、約0.7cm、約1cm至約2cm、約2.5cm、約3cm的長(zhǎng)度)從入口接頭30的槽60的基座64向遠(yuǎn)處延伸，并且沿著入口接頭30的縱向軸線14的方向延伸。啟動(dòng)壁62具有一個(gè)扁平部分68(優(yōu)選具有約0.1cm、約0.4cm、約0.6cm至約1.5cm、約2cm、約3cm的長(zhǎng)度，并且優(yōu)選具有約0.1cm、0.2cm、約0.4cm至約1cm、約2cm、約3cm的高度，并且優(yōu)選具有約0.05cm、約0.1cm、約0.15cm至約0.3cm、約0.5cm、約1cm的寬度)和一個(gè)傾斜部分70(優(yōu)選具有約0.1cm、約0.2cm、約0.4cm至約1cm、約2cm、約3cm的長(zhǎng)度，并且在最高點(diǎn)優(yōu)選具有約0.1cm、約0.2cm、約0.4cm至約1cm、約1.5cm、約2cm的高度，并且在最低點(diǎn)優(yōu)選具有約0cm、約0.1cm、約0.2cm至約0.5cm、約1cm、約1.5cm的高度，并且優(yōu)選具有約0.05cm、約0.08cm、約0.15cm至約0.25cm、約0.5cm、約1cm的寬度)，所述傾斜部分位于啟動(dòng)壁62的扁平部分68和引導(dǎo)部分72(優(yōu)選具有約0cm、約0.1cm、約0.2cm至約0.5cm、約1cm、約1.5cm的高度，并且優(yōu)選具有約0.05cm、約0.1cm、約0.15cm至約0.5cm、約0.8cm、約1cm的寬度)之間。
在該實(shí)施方案中，引導(dǎo)部分72、傾斜部分70和扁平部分68共同形成了可接合從動(dòng)件(例如71)的凸輪表面74，如下文所述。凸輪表面74可包括或多或少的與從動(dòng)件(例如71)實(shí)際接觸用于啟動(dòng)的表面。這些表面可連續(xù)，也可不連續(xù)。在該優(yōu)選實(shí)施方案中，三個(gè)表面(引導(dǎo)部分72、傾斜部分70和扁平部分68)中的每一個(gè)均具有不同的功能，如下文詳述。然而，由本發(fā)明的定義可知，凸輪表面(例如74)可任選包括一個(gè)具有多重功能的用來啟動(dòng)閥(例如42)的表面。例如，同一表面可移動(dòng)從動(dòng)件(例如71)，打開閥(例如42)，并且還將從動(dòng)件置于適當(dāng)?shù)奈恢?，使得閥處于打開狀態(tài)。同樣，應(yīng)當(dāng)指出的是，啟動(dòng)壁62的凸輪表面74可相對(duì)于入口接頭30的縱向軸線14、出口接頭32的縱向軸線16、突出33的縱向軸線34、筒20的縱向軸線23和/或筒20的插入線18傾斜和/或定向，如下文詳述。如圖2-B和圖3所示，使用一個(gè)相對(duì)于入口接頭30的縱向軸線14、出口接頭32的縱向軸線16、突出33的縱向軸線34、筒20的縱向軸線23以及筒20的插入線18傾斜約45度的基本平直的表面對(duì)凸輪表面74的傾斜部分70進(jìn)行了圖示說明。如圖2-B和圖3所示，傾斜部分70具有一個(gè)向量13，該向量具有一個(gè)從入口接頭30的縱向軸線14、出口接頭32的縱向軸線16、突出33的縱向軸線34、筒20的縱向軸線23以及筒20的插入線18延伸的約45度的徑向分量。因?yàn)閮A斜部分70的向量13具有相對(duì)于入口接頭30的縱向軸線14、出口接頭32的縱向軸線16、突出33的縱向軸線34、筒20的縱向軸線23以及筒20的插入線18的徑向分量，所以凸輪表面74的傾斜部分70被定向。即，傾斜部分70徑向背離入口接頭30的縱向軸線14、出口接頭32的縱向軸線16、突出33的縱向軸線34、筒20的縱向軸線23以及筒20的插入線18約45度。而且如圖2-B和圖3所示，使用相對(duì)于入口接頭30的縱向軸線14、出口接頭32的縱向軸線16、突出33的縱向軸線34、筒20的縱向軸線23以及筒20的插入線18基本沒有傾斜(即，基本平行)的基本平直的表面對(duì)凸輪表面74的扁平部分68進(jìn)行圖示說明。如圖2-B和圖3所示，扁平部分68具有一個(gè)向量15，該向量具有一個(gè)從入口接頭30的縱向軸線14、出口接頭32的縱向軸線16、突出33的縱向軸線34、筒20的縱向軸線23以及筒20的插入線18延伸約90度的徑向分量。因?yàn)楸馄讲糠?8的向量15具有相對(duì)于一個(gè)或多個(gè)入口接頭30的縱向軸線14、出口接頭32的縱向軸線16、突出33的縱向軸線34、筒20的縱向軸線23、筒20的插入線18的徑向分量，所以凸輪表面74的扁平部分68被定向。即，扁平部分68從入口接頭30的縱向軸線14、出口接頭32的縱向軸線16、突出33的縱向軸線34、筒20的縱向軸線23以及筒20的插入線18徑向背離約90度。而且，由于扁平部分68的向量15基本僅為徑向，因此扁平部分68被完全定向。
啟動(dòng)壁62的凸輪表面74有助于本發(fā)明的緊湊以及機(jī)械優(yōu)勢(shì)的發(fā)揮，下文將對(duì)之進(jìn)行詳述。啟動(dòng)壁62的高度小于入口接頭30的槽60的內(nèi)徑，以提供用于流體進(jìn)入的較少阻礙的槽60。開口91允許流體通過入口接頭30的槽60并進(jìn)入筒外殼24的內(nèi)部空間。槽60與筒20的縱向軸線23平行，使得進(jìn)入入口接頭30的開口91的流體沿筒外殼24的縱向軸線23的方向上流經(jīng)槽60。
為了進(jìn)一步描述該優(yōu)選實(shí)施方案，而不是對(duì)之進(jìn)行限制，如圖2-C所示，從突出末端41的最遠(yuǎn)端部分到入口接頭30的最近心部分的距離(L9)優(yōu)選為約0.5cm、約0.7cm、約1cm至約1.5cm、約2cm、約2.5cm，并且突出末端41的最遠(yuǎn)端部分到入口接頭30的最近心部分的距離(L4至L8)優(yōu)選為約1cm、約2cm、約2.5cm至約4cm、約4.5cm、約5cm。突出末端41的最遠(yuǎn)端部分到開口部分76的最近心部分的距離(L8)優(yōu)選為約0.5cm、約1cm、約1.5cm至約3cm、約4cm、約5cm，并且突出末端41的最遠(yuǎn)端部分到開口部分76的最近心部分的距離(L4至L8)優(yōu)選為約1cm、約2cm、約2.5cm至約4cm、約4.5cm、約5cm。突出末端41的最遠(yuǎn)端部分到啟動(dòng)壁62的最近部分的距離(L8)優(yōu)選為約0.5cm、約1cm、約1.5cm至約3cm、約4cm、約5cm，并且突出末端41的最遠(yuǎn)部分到啟動(dòng)壁62的最遠(yuǎn)端部分的距離(L4至L8)優(yōu)選為約1cm、約2cm、約2.5cm至約4cm、約4.5cm、約5cm。突出末端41的最遠(yuǎn)端部分到扁平部分68的最近心部分的距離(L7至L8)優(yōu)選為約1cm、約1.5cm、約2cm至約3cm、約4cm、約5cm，并且突出末端41的最遠(yuǎn)端部分到扁平部分68的最遠(yuǎn)端部分的距離(L6至L8)優(yōu)選為約1cm、約1.5cm、約2cm至約3cm、約4cm、約5cm。突出末端41的最遠(yuǎn)端部分到傾斜部分70的最近心部分的距離(L6至L8)優(yōu)選為約1cm、約1.5cm、約2cm至約3cm、約4cm、約5cm，并且突出末端41的最遠(yuǎn)端部分到傾斜部分70的最遠(yuǎn)端部分的距離(L5至L8)優(yōu)選為約1.5cm、約2cm、約2.5cm至約4cm、約4.5cm、約5cm。突出末端41的最遠(yuǎn)端部分到引導(dǎo)部分72的距離(L5至L8)優(yōu)選為約1.5cm、約2cm、約2.5cm至約4cm、約4.5cm、約5cm。
盡管入口接頭30優(yōu)選具有約0.5cm、約0.8cm、約1cm至約4cm、約6cm、約7cm的長(zhǎng)度，但至少約為0.5cm，并且可以不受限制更長(zhǎng)，因?yàn)楸景l(fā)明的應(yīng)用場(chǎng)合決定尺寸，并且這種應(yīng)用可與居住或工業(yè)有關(guān)。這同樣適合于本發(fā)明的任何實(shí)際零件，包括但不限于入口接頭30的槽60、出口接頭32、突出33、開口91、開口部分76、“O”形環(huán)53、啟動(dòng)壁62和凸輪表面74等。
進(jìn)一步考慮入口接頭30，應(yīng)當(dāng)理解的是，入口接頭30可具有不同的長(zhǎng)度以用于各種目的，包括控制閥(例如42)的定時(shí)啟動(dòng)。同樣，入口接頭30可具有各種直徑，其原因包括保證入口接頭30置入正確的接收端口外殼(例如48和50)。由于入口接頭30可為許多不同的尺寸，因此入口接頭30不需要為圓形?？紤]入口接頭30的啟動(dòng)壁62，啟動(dòng)壁62的高度可超過入口接頭30的槽60的內(nèi)徑，或者如前所述，該高度可小于接頭30的槽60的內(nèi)徑。此外，啟動(dòng)壁62可超過槽60的長(zhǎng)度，或僅占據(jù)入口接頭30的遠(yuǎn)端29。然而，應(yīng)當(dāng)理解的是，應(yīng)該存在足夠的啟動(dòng)壁62，并且更具體地講，凸輪表面74，無論高度、長(zhǎng)度還是寬度均啟動(dòng)一個(gè)閥(例如42)。此外，考慮與啟動(dòng)壁62有關(guān)的開口部分76，開口部分76的打開部分可能大于封閉部分，或者封閉部分也可大于打開部分(參見15頁圖4)。然而，應(yīng)當(dāng)理解的是，足夠的啟動(dòng)壁62應(yīng)該通過開口部分76暴露，使得在從動(dòng)件(例如71)和啟動(dòng)壁62的凸輪表面74之間的實(shí)際接觸可發(fā)生，以有利于啟動(dòng)所述閥(例如42)。可供選擇地，啟動(dòng)壁62可從入口接頭30的外部伸出，而不是從入口接頭30的基座64的槽60伸出，從而排除了對(duì)于開口部分76的需要。此外，如圖5所示，啟動(dòng)壁2062可延伸超過入口接頭2030。啟動(dòng)壁62的凸輪表面74可相對(duì)于入口接頭30的縱向軸線14、出口接頭32的縱向軸線16、突出33的縱向軸線34和/或筒20的縱向軸線23傾斜(優(yōu)選具有約1度、約10度、約15度至約40度、約60度、約90度)。同樣，啟動(dòng)壁62的凸輪表面74可相對(duì)于入口接頭30的縱向軸線14、出口接頭32的縱向軸線16、突出33的縱向軸線34和/或筒20的縱向軸線23的一個(gè)或多個(gè)定向(優(yōu)選定向約為1度、約10度、約15度至約40度、約60度、約90度)，使得凸輪表面74或其一部分可部分或完全地定向。在優(yōu)選實(shí)施方案中，位于引導(dǎo)部分72和扁平部分68之間的啟動(dòng)壁62的傾斜部分70的寬度和長(zhǎng)度均可改變，傾斜部分70的入口接頭30的縱向軸線14、出口接頭32的縱向軸線16、突出33的縱向軸線34、筒20的縱向軸線23和/或插入線18的傾斜和/或定向角度也可改變，只要啟動(dòng)壁62的凸輪表面74與從動(dòng)件(例如71)充分接觸以促使以一個(gè)相對(duì)于入口接頭30的縱向軸線14、出口接頭32的縱向軸線16、突出33的縱向軸線34、筒20的縱向軸線23和/或插入線18基本正交的啟動(dòng)運(yùn)動(dòng)19啟動(dòng)閥(例如42)。
如前所述，啟動(dòng)壁62的凸輪表面74有利于頭部裝置22的緊湊。就是說，由啟動(dòng)壁62的凸輪表面74引起的基本正交的啟動(dòng)運(yùn)動(dòng)19為入口通道外殼和出口通道外殼(例如38和40)以及入口閥和出口閥(例如42和44)基本垂直于筒20的插入線18定位創(chuàng)造了條件。這樣的定位便于頭部裝置長(zhǎng)度(與筒20的插入線18同軸的距離)的縮短(例如22)，因?yàn)轭^部裝置(例如22)僅需要足以容納僅包括從動(dòng)件(例如71)的一部分的接收端口外殼(例如出口接頭接收端口包殼48和入口接頭接收端口外殼50)的長(zhǎng)度。接收端口外殼(例如出口接頭和入口接頭接收端口外殼48和50)的長(zhǎng)度可比閥(例如入口閥42和出口閥44)更短些。因此，閥(例如42和44)、通道外殼(例如38和40)和端口外殼(例如48和50)的定位結(jié)果便于每一固定距離筒更長(zhǎng)一些。因此，當(dāng)討論頭部裝置(例如22)的緊湊定向時(shí)，應(yīng)該記住啟動(dòng)壁62的凸輪表面74是部分地造成允許頭部裝置(例如22)具體定向的原因。
如圖9-A所示，盡管該優(yōu)選實(shí)施方案公開了一個(gè)壁(例如62)上的通過引導(dǎo)(例如部分72)開始與從動(dòng)件(例如71)接觸的凸輪表面(例如74)，并且通過扁平部分(例如68)與完全插入的尾端件(例如10)保持接觸，但應(yīng)當(dāng)理解的是，啟動(dòng)壁(例如62)不需要包括扁平部分(例如68)，并且通過例如傾斜部分(例如70)可保持啟動(dòng)接觸從動(dòng)件(例如71)。
可供選擇地，如圖6所示，代替使用直立的啟動(dòng)壁(例如62)，入口接頭3030的遠(yuǎn)端3029可從引導(dǎo)部分3072向近心端至適于接觸從動(dòng)件(例如71)的高度和長(zhǎng)度傾斜或定向(相對(duì)于入口接頭3030的縱向軸線3014、出口接頭3032的縱向軸線3016、突出3033的縱向軸線3034以及筒3020的縱向軸線3023(部分示出))，從而形成具有凸輪表面3074的面30102(圖7和圖8也進(jìn)行了圖示說明)。與上述啟動(dòng)壁62相同，應(yīng)當(dāng)理解，表面30102的凸輪表面3074可包括傾角可改變(甚至達(dá)到形成曲線或圓的程度)的表面。在這樣一種可供選擇的實(shí)施方案中，應(yīng)當(dāng)理解的是，凸輪表面3074將包括表面30102接觸從動(dòng)件(例如71)用于啟動(dòng)的的各部分之和。同樣，在這種實(shí)施方案中，開口部分3076可在入口接頭3030的遠(yuǎn)端3029和入口接頭3030的“O”形環(huán)3053之間環(huán)繞一個(gè)確定的空間。顯然，只要在槽3060和端口(例如135)之間實(shí)現(xiàn)了流體連通，那么開口部分3076就可以改變尺寸，并且可在任何方向開口。
如圖8所示，可進(jìn)一步預(yù)期在入口接頭5030具有沒有開口部分(例如76)的表面(例如50102)的情況下，可存在一個(gè)或多個(gè)通過入口接頭5030的表面50102的開口50104。開口50104通過入口接頭5030從而實(shí)現(xiàn)與入口接頭5030的槽5060的流體連通。同樣，如圖4所示，期望具有凸輪表面(例如1074)的接頭1030和1032可以新的方式分離地連接至尾端件1010的一部分，而不能啟動(dòng)具體的頭部裝置(例如22)的閥(例如42和44)。圖4還圖示說明了當(dāng)凸輪表面1074在壁1062上時(shí)，僅需要狹窄的開口部分1076來為閥(例如42和44)的從動(dòng)件(例如71)和接頭1030和1032的凸輪表面1074之間的接觸創(chuàng)造條件。而且，可以預(yù)期尾端件(例如10)可由任何組合或個(gè)數(shù)的可在相同方向延伸的入口或出口接頭或突出(例如30、32和33)構(gòu)成。
參照?qǐng)D1和圖10，筒20的尾端件10插入的頭部裝置22將被一般地描述。頭部裝置22包括一個(gè)具有一個(gè)封閉端37和一個(gè)開口端39的圓柱形頭部裝置外殼36。參照?qǐng)D10，圓柱形入口通道外殼38和圓柱形出口通道外殼40與頭部裝置外殼36的外表面在封閉端37相交，穿透頭部裝置外殼36的內(nèi)表面。因此，通道外殼38和40的一部分在頭部裝置36的內(nèi)部，一部分在其外部。通道外殼38和40分別形成了入口通道131和出口通道133。盡管在所述優(yōu)選實(shí)施方案中，與入口通道外殼38相比較出口通道外殼40從頭部裝置22伸出更遠(yuǎn)的距離，但應(yīng)當(dāng)理解入口通道外殼38可比出口通道外殼40伸出更遠(yuǎn)，或所述兩個(gè)通道可具有相等的長(zhǎng)度(如圖19所示)。如圖1和圖10所示，頭部裝置22包括一個(gè)圓柱形入口接頭接收端口外殼48(優(yōu)選具有約1cm、約1.5cm、約2cm至約4cm、約4.5cm、約5cm的長(zhǎng)度，并且優(yōu)選具有約0.5cm、約0.7cm、約1cm至約2cm、約2.5cm、約3cm的內(nèi)徑，并且優(yōu)選具有約0.5cm、約0.7cm、約1cm至約2.5cm、約3cm、約4cm的外徑)和一個(gè)圓柱形出口接頭接收端口外殼50(優(yōu)選具有約1cm、約1.5cm、約2cm至約4cm、約4.5cm、約5cm的長(zhǎng)度，并且優(yōu)選具有約0.5cm、約0.7cm、約1cm至約2cm、約2.5cm、約3cm的內(nèi)徑，并且優(yōu)選具有約0.5cm、約1cm、約1.5cm至約2.5cm、約3cm、約4cm的外徑)，二者分別具有一個(gè)開口端118和120，并且分別具有一個(gè)封閉端122和124。接收端口外殼48和50分別形成入口接收端口135和出口接收端口137。在整個(gè)頭部裝置外殼36的內(nèi)部，入口接收端口外殼48和出口接收端口外殼50以及接收端口135和137沿圓柱形頭部裝置外殼36的縱向軸線45延伸，接觸但沒有插入頭部裝置外殼36的封閉端37的內(nèi)表面。因此，接收端口外殼48和50以及接收端口135和137沿著與通道外殼38和40以及通道131和133垂直的方向延伸。
如圖9-A、圖9-B所示，接收端口外殼48和通道外殼38接觸，使得通過接收端口/通道開口79使入口通道131和入口接收端口135流體連通。如圖10所示，在通道外殼38以及40和開口端39之間，頭部裝置外殼36通過在兩個(gè)位置的外表面和內(nèi)表面開槽47以扣合方式(未示出)接觸并圍繞裝置外殼突出。頭部裝置外殼36的外表面還具有一個(gè)臨近開口端39的用于摩擦連接至裝置的環(huán)繞凸起的凸緣49。而且，如圖11所示，外殼36的外表面具有一個(gè)用來連接至裝置的矩形突出51，該突出位于通道外殼38和40的對(duì)面，而且在裝置外殼36的封閉端37和開口端39之間。從通道外殼38和40連接至外殼36以及接收端口外殼48和50連接至外殼36的點(diǎn)至封閉端37的空間所限定的圓柱形裝置外殼36的部分可被切掉，如圖10所示。
如圖9-A和圖9-B所示，入口通道外殼38具有一個(gè)滑動(dòng)設(shè)置在那里的入口閥42。同樣，出口通道外殼40具有一個(gè)其滑動(dòng)設(shè)置在那里的出口閥44(未示出)。當(dāng)尾端件10沒有完全插入頭部裝置22時(shí)，閥42偏離到閉合位置。如圖1所示，接收端口外殼48和50以及接收端口135和137被設(shè)定尺寸并且安排來分別容納筒的入口接頭30和出口接頭32，使得接頭30和32可打開入口閥42和出口閥44，如下文詳述。因?yàn)榻邮斩丝?35和137相對(duì)于各自的入口通道131和出口通道133以約90度角布置，入口接頭30和出口接頭32分別插入接收端口135和137來分別啟動(dòng)入口閥42和出口閥44，其方向?yàn)橄鄬?duì)于接頭30和32約90度的方向至插入方向或線18的方向。
至于入口閥42和出口閥44的定向，如前所述，入口接頭30和出口接頭32的布置考慮了有待于緊湊設(shè)計(jì)的頭部裝置22。即，相對(duì)于筒20的插入線18，頭部裝置22的長(zhǎng)度(與筒20的插入線18同軸的距離)僅需要為一個(gè)閥(例如42)的從動(dòng)件(例如71)的一部分調(diào)整，而不是兩個(gè)閥，因?yàn)橐粋€(gè)閥可以堆疊定向的方式設(shè)置在另一個(gè)閥的正上方或正下方。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，相對(duì)于筒20的插入線18，在入口通道外殼38內(nèi)的入口閥42位于在出口通道外殼40內(nèi)的出口閥44的正上方。因此，相對(duì)于筒20的插入線18，可縮短頭部裝置22的長(zhǎng)度，允許增加筒20的長(zhǎng)度，而且允許增加處于筒20之內(nèi)的處理材料(未示出)，最終提供較好的水處理。
參照?qǐng)D9-A、圖9-B和圖13，將詳細(xì)描述入口閥42和出口閥44。由于入口閥42和出口閥44配置相似，因此，本文將僅描述入口閥42，不過應(yīng)當(dāng)理解相同的描述可同樣適用于出口閥44。入口閥42包括一個(gè)“O”形不84、一個(gè)圓柱形提升閥80、一個(gè)彈簧85、一個(gè)圓柱形管塞86和一個(gè)接頭88。接頭88包括一個(gè)聯(lián)軸器94、一個(gè)固定環(huán)92和一個(gè)“O”形環(huán)90。“O”形環(huán)84在提升閥80的肩部82環(huán)繞提升閥80的圓柱形從動(dòng)件71(優(yōu)選具有約0.1cm、約0.2cm、約0.3cm至約1cm、約2cm、約3cm的長(zhǎng)度，并且優(yōu)選具有約0.1cm、約0.2cm、約0.3cm至約1cm、約2cm、約3cm的直徑)。當(dāng)位于封閉位置時(shí)，優(yōu)選為約0.1cm、約0.2cm、約0.3cm至約1cm、約2cm、約3cm的提升閥80的從動(dòng)件71由與提升閥80的第二末端73接觸的彈簧85的第一末端75通過端口/通道開口79偏離進(jìn)入入口接收端口135(使得從動(dòng)件71的最遠(yuǎn)端部分至入口接收端口外殼48的最近心部分的距離優(yōu)選為約0.1cm、約0.2cm、約0.3cm至約1cm、約2cm、約3cm)。通過提升閥80的肩部82使得“O”形環(huán)84與入口通道外殼38偏置接觸，由于端口/通道開口79為允許提升閥80的從動(dòng)件71通過的直徑，但不為允許“O”形環(huán)84通過的直徑時(shí)。從動(dòng)件71可占據(jù)入口接收端口135來改變角度，只要從動(dòng)件71能夠被入口接頭30的啟動(dòng)壁62的凸輪表面74啟動(dòng)，下文將對(duì)之進(jìn)行詳述。
彈簧85的第二末端77與管塞86的第一末端81接觸。管塞86的第二末端83與接頭88的“O”形環(huán)90接觸?！癘”形環(huán)90與聯(lián)軸器94的第一末端96接觸，并且聯(lián)軸器94與固定環(huán)92接觸。固定環(huán)92固定在入口通道外殼38的裝置連接末端100的內(nèi)部，并且聯(lián)軸器94的第一末端96不適合穿過固定環(huán)92，聯(lián)軸器94的第二末端98也是這樣。然而，當(dāng)被固定環(huán)92環(huán)繞時(shí)，聯(lián)軸器94的主體95可在第一末端96和第二末端98之間滑動(dòng)。因此，固定環(huán)92安全地并且可操作地在入口通道外殼38內(nèi)包括入口閥42的其它零件。更具體地講，相對(duì)于固定環(huán)92，彈簧85既偏離了進(jìn)入入口接收端口135的從動(dòng)件71，也偏離了聯(lián)軸器94的第一末端96。因?yàn)閺椈?5起到偏離聯(lián)軸器94的第一末端96和提升閥80的從動(dòng)件71的作用，當(dāng)聯(lián)軸器94的第二末端98或提升閥80的從動(dòng)件71被迫朝向另一個(gè)時(shí)，偏離增大。
如前所述，當(dāng)將尾端件10插入頭部裝置22時(shí)，入口接收端口外殼48和入口接收端口135被設(shè)定尺寸并容納入口接頭30。如圖9-B所示，入口閥42保持關(guān)閉位置，使得提升閥80的從動(dòng)件71通過與提升閥80的第二末端73接觸的彈簧85的第一末端75偏離進(jìn)入入口通道131，使得提升閥80的從動(dòng)件71偏離通過端口/通道開口79進(jìn)入入口接收端口135，使得待偏置的“O”形環(huán)84抵住入口通道外殼38。當(dāng)處于關(guān)閉位置時(shí)，提升閥肩部82和“O”形環(huán)84阻塞端口/通道開口79使得入口接收端口135和入口通道131相互之間未流體連通。換言之，當(dāng)尾端件10未被插入裝置時(shí)，入口閥42處于關(guān)閉位置，使得流體不能從入口通道131經(jīng)過端口/通道開口79流至入口接收端口135。
如圖9-A所示，當(dāng)尾端件10全部插入頭部裝置22時(shí)，入口接頭30連接進(jìn)入入口接收端口外殼48，從而啟動(dòng)壁62的引導(dǎo)部分72首先接觸提升閥80的從動(dòng)件71，然后，當(dāng)筒20繼續(xù)插入時(shí)，啟動(dòng)壁62的傾斜部分70迫使從動(dòng)件71向入口通道外殼38的裝置連接末端100運(yùn)動(dòng)，從而提升閥80沿與尾端件10的插入線18垂直的方向移動(dòng)。繼續(xù)插入筒20使得從動(dòng)件71沿傾斜部分70移動(dòng)到入口接頭30的啟動(dòng)壁62的扁平部分68。迫使提升閥80的從動(dòng)件71向入口通道外殼38的裝置連接末端100的運(yùn)動(dòng)減小了“O”形環(huán)84的偏離，從而打開端口/通道開口79。顯然，引導(dǎo)部分72、傾斜部分70和扁平部分68中的每一個(gè)具有不同的功能。即，引導(dǎo)部分72是和從動(dòng)件71實(shí)際接觸的第一表面，開始閥42的啟動(dòng)過程，傾斜部分70用來移動(dòng)從動(dòng)件71，迫使閥42處于打開位置，扁平部分用于保持從動(dòng)件71，使得閥42維持在打開位置。如前所述，在本發(fā)明保護(hù)范圍之內(nèi)，凸輪表面(例如74)可僅包括單個(gè)的首先接觸、移動(dòng)并保持打開從動(dòng)件(例如71)的表面。當(dāng)處于打開位置時(shí)，端口/通道開口79被打開，實(shí)現(xiàn)了入口接收端口135和入口通道131之間的流體連通。換言之，當(dāng)尾端件10未完全插入裝置時(shí)，入口閥42處在打開位置，使得流體可從入口通道131自由流通至入口接收端口135。
如前所述，啟動(dòng)壁62的凸輪表面74有助于發(fā)揮本發(fā)明的機(jī)械優(yōu)勢(shì)。如前所述，彈簧85沿垂直于筒20的插入線18的向量施力使偏置從動(dòng)件71進(jìn)入接收端口135。為了使用一個(gè)具有相反向量的物體克服彈簧85的力，應(yīng)該施加比彈簧85施加的力略大些的力。因此，為了使用一個(gè)具有與彈簧85相反的向量的物體移動(dòng)從動(dòng)件71(使得閥42處于打開位置)，這需要一個(gè)略大于由彈簧85施加的力。然而，依照本發(fā)明，通過施加一個(gè)垂直于彈簧85的向量的力，使用一個(gè)小于由彈簧85施加的力來克服由彈簧85施加的力是可能的。因?yàn)橥馆啽砻?4使人能夠通過沿與彈簧85的向量垂直的向量插入筒20來啟動(dòng)閥42，所以獲得了機(jī)械優(yōu)勢(shì)。
在該優(yōu)選實(shí)施方案中，雖然入口接頭30和出口接頭32相似配置，要理解的是，出口接頭32不需要具有凸輪表面(例如74)。同樣，在該優(yōu)選實(shí)施方案中，雖然入口閥42和出口閥44相似配置，但出口閥44不需要通過具有凸輪表面(例如74)的接頭(例如30)啟動(dòng)。因此，預(yù)期出口閥44可以通過例如從不具有凸輪表面(例如74)的出口接頭(例如32)噴出的流體的壓力啟動(dòng)。此外，尾端件10可包括一個(gè)或多個(gè)結(jié)合(或未結(jié)合)一個(gè)或多個(gè)出口接頭(例如32)或突出(例如33)的入口接頭(例如30)。
任選地，如圖1所示，一個(gè)圓柱形旁路通道外殼54可與頭部裝置22的頭部裝置外殼36的外表面相交，沿著外殼36的縱向軸線45延伸，且插入外殼36的內(nèi)表面。旁路通道外殼54形成旁路通道139。因此，旁路通道外殼54和通道139部分處在頭部裝置外殼36之內(nèi)，部分處在該外殼的外部。而且，旁路通道外殼54和通道139被定位成垂直接觸入口通道外殼38、出口通道外殼40、通道131以及133，在通道外殼38和40之間呈圓柱形逐漸變細(xì)。
如圖12-A、圖12-B所示，通過旁路槽69，旁路通道139與入口通道131以及出口通道133流體連通。因此，旁路槽69將旁路通道139安裝在與入口通道131和出口通道133均流體連通的位置，并且將入口通道131和出口通道133安裝在相互之間保持未處理的流體連通的位置，下文將對(duì)之進(jìn)行詳述。進(jìn)一步考慮旁路通道外殼54和通道139的位置，旁路通道外殼54和通道139與接收端口外殼48和50以及接收端口135和137平行。然而，旁路通道139和接收端口135和137不接觸。而且，旁路通道外殼54和通道139的布置要使得通道外殼54和通道139略微伸出頭部裝置22的外殼36的開口端39，并且位于狹槽47之間，如圖12-A和圖12-B所示?？蓪⑴月烽y52滑動(dòng)安裝在旁路通道外殼54內(nèi)。如圖13所示，固定器56在旁路通道外殼54內(nèi)保持旁路閥52。當(dāng)尾端件10與頭部裝置22沒有嚙合時(shí)，彈簧46偏離旁路閥52至開口位置(圖12-B)。當(dāng)尾端件10與頭部裝置22嚙合時(shí)，為了關(guān)閉旁路閥52，在固定器56內(nèi)的開口58被設(shè)定尺寸來容納突出末端41，如下文詳述。因此，旁路通道139、入口接收端口135和出口接收端口137相互平行，并且與尾端件10插入頭部裝置22的方向平行。
至于旁路閥52的定向，如前所述，旁路閥52的布置(位于入口接頭30和出口接頭32之間，并且突出33的最末端部分與接頭30和32的最末端部分最接近)便于頭部裝置22緊湊設(shè)計(jì)。即，相對(duì)于筒20的插入線18，頭部裝置22的高度(垂直于插入線18的垂直距離)僅需要與兩個(gè)而不是三個(gè)閥相配。即，當(dāng)使用旁路閥(例如52)時(shí)，如優(yōu)選實(shí)施方案中，旁路閥52鄰近并且在入口閥42和出口閥44之間布置，從而有助于緊湊性。即，相對(duì)于筒20的插入線18，頭部裝置22的高度僅需要容納以堆疊定向方式設(shè)置在入口通道外殼38內(nèi)的入口閥42和設(shè)置在出口通道外殼40內(nèi)的出口閥44。因此，可將頭部裝置22相對(duì)于筒20的插入線18調(diào)整至兩個(gè)而不是三個(gè)閥的高度，使頭部裝置22更緊湊，因?yàn)槿肟诮宇^30和出口接頭32以及突出33是這樣設(shè)定尺寸并安排的。
參照?qǐng)D13，將對(duì)旁路閥52進(jìn)行詳述。旁路閥52包括彈簧46、兩個(gè)“O”形環(huán)78、一個(gè)旁路梭子55和固定器56。每一個(gè)“O”形環(huán)78環(huán)繞旁路梭子55的第一末端57和第二末端59。梭子55的第二末端59通過與梭子55的第一末端57接觸的彈簧46的第二末端63偏離抵住固定器56，使得梭子頭89占據(jù)固定器開口58。如圖10所示，彈簧46的第一末端61與位于入口通道外殼38和出口通道外殼40之間的旁路通道外殼54的圓柱形逐漸變細(xì)的第二末端67(圖10進(jìn)行了圖示說明)接觸。固定器56適合密封旁路通道外殼54的第一末端65，使得旁路梭子55和彈簧46可操作地容放在旁路通道外殼54內(nèi)。
如前所述，當(dāng)將尾端件10插入頭部裝置22時(shí)，固定器開口58被設(shè)計(jì)尺寸以接收突出末端41。如圖12-B所示，當(dāng)尾端件10未被插入時(shí)，旁路閥52保持在打開位置，使得梭子頭89占據(jù)固定器開口58。當(dāng)處在打開位置時(shí)，旁路梭子55不會(huì)阻塞旁路槽69，使得入口通道131和出口通道133相互之間以未處理的流體連通。換言之，當(dāng)裝置未插入尾端件10時(shí)，梭子55處于打開位置，使得未處理的流體從入口通道131穿過旁路槽69流入出口通道133。當(dāng)尾端件10完全插入時(shí)，尾端件10的突出33進(jìn)入固定器開口58，使得突出末端41接觸梭子頭89，推動(dòng)頭部89，并且因此梭子55向旁路通道139的第二末端67前進(jìn)至關(guān)閉位置，如圖12-A所示。當(dāng)處于關(guān)閉位置時(shí)，旁路梭子55阻塞旁路槽69，使得入口通道131和出口通道133相互之間通過筒20以未處理的流體連通。換言之，當(dāng)裝置已經(jīng)完全插入尾端件10時(shí)，梭子55處于關(guān)閉位置，使得流體被迫從入口通道131穿過筒20，然后到達(dá)出口通道133。
本文將作為一個(gè)系統(tǒng)概述優(yōu)選實(shí)施方案的入口閥42、出口閥44和旁路閥52。在尾端件10插入頭部裝置22之前，由裝置流出的流體將接觸位于關(guān)閉位置的入口閥42，阻塞端口/通道開口79從而入口通道131和入口接收端口135相互之間沒有流體連通。因此，流體不能從入口通道131穿過端口/通道開口79流入入口接收端口135。然而，在尾端件10插入之前，旁路閥52處于打開位置，使得未處理的流體將從入口通道131通過旁路槽69流至出口通道133，并且回流至所述裝置。
一旦筒20完全插入裝置套管108，并且更具體地講，尾端件10完全插入頭部裝置22中，由裝置流出的流體將接觸處于打開位置的入口閥42，由于端口/通道開口79是打開的，允許在入口接收端口135和入口通道131之間流體連通，因此，流體可自由地從入口通道131流至入口接收端口135。同樣，筒突出末端41接觸梭子頭89，并推動(dòng)頭部89，并且因此梭子55向旁路通道外殼54的第二末端67的方向運(yùn)行至關(guān)閉位置。因此，流體循環(huán)的唯一通道是從入口通道131至入口接收端口135通過入口接頭30進(jìn)入筒20。然后，已處理的流體將穿過出口接頭32至出口接收端口137進(jìn)入出口通道133，并且最終返回該裝置。
在優(yōu)選實(shí)施方案中，入口閥42、出口閥44和旁路閥52由尾端件10的插入而基本同時(shí)啟動(dòng)。應(yīng)當(dāng)理解的是，預(yù)期本發(fā)明可改進(jìn)以便于閥42、44和52的啟動(dòng)的任意組合。
現(xiàn)在，將對(duì)該優(yōu)選實(shí)施方案的裝置進(jìn)行一般地描述。參照?qǐng)D14-A、圖14-B、圖15-A、圖15-B、圖16-A、圖16-B和圖17，致冷器包括一個(gè)圓柱形的套管108，該套管具有第一末端107和第二末端(圖19所示的70109)。套管108的長(zhǎng)度約為筒20的長(zhǎng)度，并且套管108的內(nèi)徑與筒20的外徑大約相同，不包括導(dǎo)軌31或鎖25。鎖25和導(dǎo)軌31均延伸超過筒20的外徑。固定器56的開口58以及入口接收端口外殼48和出口接收端外殼50的開口末端118和120均被包括在裝置套管108內(nèi)，采用這種方式，套管108的第二末端(70109，如圖19所示)安裝于頭部裝置22，使得頭部裝置22起到封閉套管108的第二末端(70109，如圖19所示)的作用。當(dāng)筒導(dǎo)軌31在套管108內(nèi)的第一末端107與導(dǎo)軌凹槽114平行時(shí)，開口末端107的直徑要容納筒20。導(dǎo)軌凹槽114約為所述兩個(gè)導(dǎo)軌31的長(zhǎng)度、寬度和深度。與導(dǎo)軌凹槽114相對(duì)，套管108具有可以容納筒鎖25的開口狹槽116。開口狹槽116位于開口端107內(nèi)，從而形成唇緣128，如圖17所示。與偏置鎖25相比，開口狹槽116的長(zhǎng)度和寬度大約一樣，深度略小一些。圓柱形按鈕外殼115臨近開口端107，且沿著與套管108的縱向軸線105平行的方向延伸，該外殼是裝置的圓柱形套管108的一部分，并與該套管實(shí)際接觸。
如圖15-A、圖15-B所示，按鈕外殼115具有開口末端119和封閉末端121。外殼115還具有一個(gè)寬導(dǎo)槽134，相應(yīng)地還具有一個(gè)窄導(dǎo)槽136。窄導(dǎo)槽136與套管108的開口狹槽116相連通。按鈕外殼115的直徑用來安放具有開口端111和封閉端113的圓柱形按鈕110。按鈕110具有兩個(gè)相反的在其外表面延伸的止動(dòng)鎖117和一個(gè)傾斜的壁125。寬導(dǎo)槽134被定位以安放止動(dòng)鎖117，并且窄導(dǎo)槽136被定位以安放傾斜壁125。按鈕110通過彈簧132偏離至關(guān)閉位置。更具體地講，彈簧偏離止動(dòng)鎖117抵住導(dǎo)槽134，這將保持按鈕110位于按鈕外殼115內(nèi)。用手指推按鈕110的封閉端113直到開口端111接觸按鈕外殼115的封閉端121，使得止動(dòng)鎖117滑至導(dǎo)槽134內(nèi)，并且傾斜壁125沿窄導(dǎo)槽136滑動(dòng)，從而將按鈕110移動(dòng)至未鎖位置。
當(dāng)將筒20的第一末端26插入裝置套管108的第一末端107時(shí)，筒20必須與導(dǎo)軌31對(duì)準(zhǔn)以完全裝配進(jìn)套管108中，從而允許入口接頭30、出口接頭32和突出33啟動(dòng)入口閥42、出口閥44和旁路閥52。盡管筒20被插入，但向外偏離的鎖25偏離抵住筒20。然而，在閥42、44和52被啟動(dòng)的插入點(diǎn)，筒鎖25與套管狹槽116接觸，并且繼續(xù)觸發(fā)，使得唇緣128通過鎖25卡在筒20之內(nèi)。因此，沒有向筒20偏離鎖25使鎖25脫離唇緣128，筒20就不能移動(dòng)。這可通過推按鈕110至未鎖位置，其使得傾斜壁125接觸鎖25使鎖25偏向筒20至脫離唇緣128的位置來實(shí)現(xiàn)，因此使筒20能夠被移動(dòng)，使閥42、44和52未被啟動(dòng)。一旦按鈕110被推至未鎖位置，筒20就可以手動(dòng)移除?？晒┻x擇地，筒20可部分地被入口閥42和出口閥44的壓力，被從入口接頭30和出口接頭32流出的加壓流體，或者被位于頭部裝置22內(nèi)的彈簧(未示出)排出。
預(yù)期附加元件可以采用以控制筒20的噴射，這取決于期望的速率和噴射程度以及其它此類因素，包括水壓和筒20內(nèi)的壓縮空氣等，例如，如圖18-A、圖18-B和圖18-C所示。預(yù)期入口接頭6030可包括轉(zhuǎn)向壁60129(優(yōu)選具有約0.04cm約0.06cm、約0.08cm至約0.2cm、約0.5cm、約1cm的長(zhǎng)度，并且優(yōu)選具有約0.2cm、約0.4cm、約0.6cm至約1.5cm、約2cm、約3cm的高度，并且優(yōu)選具有約0.2cm、約0.4cm、約0.6cm至約1.5cm、約2cm、約3cm的寬度)，其功能為引導(dǎo)從入口接頭6030和出口接頭6032逸出的流體，并且更具體地講，從槽6060的開口6091沿垂直于筒6020(未示出)的插入線6018的方向逸出。因此，在筒6020(部分示出)噴射時(shí)，從開口6091流出的大部分噴射水將首先碰到接收端口外殼6048和6050的內(nèi)側(cè)部分，而不是端口外殼6048和6050的內(nèi)后部(如上述優(yōu)選實(shí)施方案一樣)，這將起到減小噴射水對(duì)筒6020(部分示出)的噴射作用。轉(zhuǎn)向壁60129可從遠(yuǎn)離接頭6030和6032的內(nèi)部延伸，其延伸方向?yàn)榕c入口接頭6030的縱向軸線6014垂直的方向，并且在與啟動(dòng)壁6062的最近心端垂直的方向定位。突出末端6041的最遠(yuǎn)端部分至啟動(dòng)壁60129的最近心端的距離(L10至L11)優(yōu)選為約0.5cm、約1cm、約1.5cm至約3cm、約3.5cm、約4cm，并且突出末端6041的最遠(yuǎn)端部分至轉(zhuǎn)向壁60129的最遠(yuǎn)端部分的距離(L10至L12)優(yōu)選為約0.5cm、約1cm、約1.5cm至約3.5cm、約4cm、約4.5cm。開口部分6076的最近心部分至轉(zhuǎn)向壁60129的最近心部分的距離(L11)優(yōu)選為約0.05cm、約0.1cm、約0.15cm至約0.5cm、約1cm、約1.5cm，并且開口部分6076的最近心部分至轉(zhuǎn)向壁60129的最遠(yuǎn)端部分的距離(L11至L12)優(yōu)選為約0.05cm、約0.1cm、約0.15cm至約0.5cm、約1cm、約1.5cm。如上所述，圖18-A、圖18-B和圖18-C還圖示說明了稍微改進(jìn)的突出6033、突出末端6041和支撐橋6035以及入口6030和出口6032的位置。啟動(dòng)壁6062的長(zhǎng)度被縮短以容納轉(zhuǎn)向壁60129。應(yīng)該指出的是，與優(yōu)選實(shí)施方案的以上描述一致，這些改變維持在入口接頭6030和出口接頭6032之間的突出6033的位置。
如圖19所示，還可以預(yù)期筒(例如20)的噴射可由摩擦簧70130控制，該摩擦簧可起到在筒外殼(例如24)的外部引起摩擦，使得筒(例如20)的噴射被這種摩擦減緩。摩擦簧70130可固定在裝置套管70108的內(nèi)部，使得在筒(例如20)插入時(shí)至少一部分摩擦簧70130偏離接觸筒外殼(例如24)。顯然，偏離的程度，并且由此克服摩擦簧70130的力，以及彈簧70130的接觸表面可按所希望的進(jìn)行調(diào)節(jié)。當(dāng)插入一個(gè)筒(例如20)時(shí)，，摩擦簧70130設(shè)計(jì)成能在施加期望的插入力時(shí)使其具有筒(例如20)的形狀。當(dāng)筒(例如20)被噴射時(shí)，由接觸筒外殼(例如24)的偏離彈簧70130的部分引起的摩擦力將起到減慢筒(例如20)的噴射的作用。在圖19中，在套管70108內(nèi)的第一末端70107摩擦簧70130被固定在導(dǎo)軌凹槽70114上，使得彈簧70130的摩擦將在筒外殼(例如24)的導(dǎo)軌(例如31)之間發(fā)生。可供選擇地，摩擦簧(例如70130)可由部分的筒外殼(例如24)制造，使得摩擦發(fā)生在摩擦簧(例如70130)和裝置套管(例如70108)的內(nèi)部，用來減慢筒(例如20)的噴射。當(dāng)摩擦簧(例如70130)位于套管70108內(nèi)時(shí)，摩擦簧(例如70130)可用來向唇緣(例如128)偏置筒(例如20)，使得筒(例如20)的鎖(例如25)不需要具有向外的偏離，而是可為固定的或剛性的，以及或者為整體的。不論摩擦簧70130放置在筒(例如20)上，還是在裝置套管70108的內(nèi)部，彈簧70130的具體位置取決于設(shè)計(jì)者的目標(biāo)和期望。如上所述，圖19還圖示說明了入口通道外殼7038和出口通道外殼7040的位置的輕微改變，使得兩個(gè)通道外殼7038和7040從頭部裝置7022延伸相同的距離。
盡管在優(yōu)選實(shí)施方案中尾端件10連接至筒20，但如圖20所示，預(yù)期尾端件8010可不具有自身的筒(例如20)。即，尾端件8010可連接至已存在的筒(例如80140)，使得尾端件8010實(shí)現(xiàn)像存在的筒80140的配件那樣的功能。所述連接為可移除的或永久的，包括但不限于模塑、釬焊、鎖接、膠接、摩擦連接、螺紋連接、螺栓連接、焊接和卡扣連接等。而且，連接包括尾端件8010接收筒或被筒接收或二者組合的情形。更進(jìn)一步講，尾端件10與筒(例如80140)的連接可由附加的表面中斷，并且仍具有被連接的意義。即，尾端件8010與筒(例如80140)之間的流體連通在如本文所用的“被連接”的意義之內(nèi)。連接并且使用任何結(jié)合了尾端件8010的筒均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。例如，正如許多可能的圖示說明之一那樣，尾端件8010可具有尾端件壁8012，該尾端件壁具有頂部表面80101和底部表面80103，頂部表面80101包括一個(gè)或多個(gè)接頭(例如8030和8032)或者突出(例如8033)，并且底部表面80103能夠通過新式樣的筒80140接收或被接收，并且不能啟動(dòng)的閥(例如42和44)，從而可以自行實(shí)現(xiàn)與頭部裝置(例如22)的流體連通。因此，新式樣的筒80140僅為一個(gè)實(shí)施例，可顯著改變其外形和尺寸等。
如圖21所示，預(yù)期筒外殼9024可為非圓柱形形狀，盡管仍具有縱向軸線9023。例如，用來容納處理材料(未示出)的中空的第一末端9026可通過連接連桿90106連接至第二末端9028。連桿90106可與第一末端9026流體連通，或不與之流體連通。連桿90106可包含(也可不包含)處理材料(未示出)?？晒┻x擇地，第二末端9028可以是中空的，其用來容納處理材料(未示出)，并且可通過與第一末端9026流體連通的連桿90106連接至第一末端9026。因此，預(yù)期沿著筒9020的縱向軸線9023的外殼9024的任何部分可包括與尾端件9010流體連通的用來容納處理材料(未示出)的中空部分。
如圖22所示，可進(jìn)一步預(yù)期筒10020可在其外殼10024內(nèi)包括用于包含處理材料的第二外殼100138。即，尾端件10010與第二外殼100138內(nèi)容納的處理材料流體連通，以這種方式，具有已連接的外殼10024(已經(jīng)容納的處理材料可插入其中)在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。在這種實(shí)施方案中，預(yù)期筒10020可具有(或不具有)自身的處理材料。
所有已引用文獻(xiàn)的相關(guān)部分均引入本文以供參考。任何文獻(xiàn)的引用都不可解釋為是對(duì)其作為本發(fā)明的現(xiàn)有技術(shù)的認(rèn)可。
權(quán)利要求
1.一種用來可操作地接合頭部裝置的盒，所述頭部裝置包括一個(gè)或多個(gè)閥，所述盒用來處理通過所述頭部裝置的流體，所述盒包括A.尾端件，所述尾端件包括i.尾端件壁；ii.包括凸輪表面的入口接頭，所述入口接頭還包括縱向軸線；和iii.包括縱向軸線的出口接頭；其中所述入口接頭和所述出口接頭從所述尾端件壁延伸；和B.具有第一末端、封閉第二末端和在其間延伸的縱向軸線的盒外殼；其中所述尾端件連接至所述盒外殼的所述第一末端，并且其中所述入口接頭的所述凸輪表面的至少一部分從所述入口接頭的所述縱向軸線、所述出口接頭的所述縱向軸線和所述盒外殼的所述縱向軸線中的至少一個(gè)定向。
2.如前述權(quán)利要求所述的盒，其中所述尾端件模鑄在所述盒外殼上。
3.如前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的盒，其中所述入口接頭的所述凸輪表面的至少一部分被部分定向。
4.如前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的盒，其中所述入口接頭的所述凸輪表面的至少一部分被完全定向。
5.如前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的盒，其中所述入口接頭的所述凸輪表面的至少一部分是基本彎曲的。
6.如前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的盒，其中所述尾端件還包括具有縱向軸線的突出，并且所述突出從所述尾端件壁延伸。
7.如前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的盒，其中所述出口接頭包括凸輪表面，其中所述出口接頭的所述凸輪表面從所述入口接頭的所述縱向軸線、所述出口接頭的所述縱向軸線和所述盒外殼的所述縱向軸線中的至少一個(gè)定向。
8.如權(quán)利要求1、2、3、4、5或6中任一項(xiàng)所述的盒，其中所述頭部裝置包括至少入口閥和出口閥，并且其中所述出口接頭包括凸輪表面，并且其中所述入口接頭的所述凸輪表面和所述出口接頭的所述凸輪表面能夠分別相對(duì)于所述盒外殼的所述縱向軸線、所述入口閥和所述出口閥基本正交啟動(dòng)。
9.如權(quán)利要求6所述的盒，其中所述頭部裝置包括至少入口閥、出口閥和旁路閥，并且其中所述出口接頭包括凸輪表面，其中所述入口接頭的所述凸輪表面的基本部分和所述出口接頭的所述凸輪表面的基本部分被至少部分定向，并且其中所述入口接頭的所述凸輪表面和所述出口接頭的所述凸輪表面能夠分別相對(duì)于所述盒外殼的所述縱向軸線、所述入口閥和所述出口閥基本正交啟動(dòng)，并且其中所述突出能夠啟動(dòng)所述旁路閥。
10.如前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的盒，其中所述盒外殼包含水處理材料，其中所述水處理材料包括碳。
全文摘要
在水處理中，尾端件被連接至處理筒外殼，并且被插入具有旁路閥、入口閥和出口閥的裝置中。尾端件具有尾端件壁，入口接頭、出口接頭和突出從該尾端件壁伸出。入口接頭、出口接頭、突出和筒外殼均具有縱向軸線。入口接頭和出口接頭均具有用來啟動(dòng)入口閥和出口閥的凸輪表面。而且，入口接頭與出口接頭的凸輪表面相對(duì)于它們各自的縱向軸線傾斜和定位。所述突出被成型用來啟動(dòng)旁路閥。
文檔編號(hào)B01D35/153GK1777464SQ200480011074
公開日2006年5月24日 申請(qǐng)日期2004年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月25日
發(fā)明者J·D·奧爾森, D·J·埃蒙斯, J·P·博羅斯, D·S·布雷特爾, A·J·米切爾, T·L·羅斯 申請(qǐng)人:寶潔公司, 惠爾普爾專利公司