用于燃烧动力工具的恒定容积阀制造技术

一种用于燃烧动力工具的可调变容积的计量室和阀组件包括界定计量室的壳体，该计量室有一个内部容积并包括一个入口、一个出口和一个活柱，活柱被构造成能相对该室做往复运动，以便调节计量室的内部容积。活柱最好由用户调节以便改变保持在计量室中的燃料体积。在该壳体中，第一阀控制通过入口的流体流量，第二阀控制通过出口的流体流量，与这两个阀联接的致动器组件可顺序地从第一位置运行到第二位置和第三位置，在第一位置，第一阀是打开的，第二阀是关闭的，在第二位置，第一和第二阀都是关闭的，在第三位置，第一阀是关闭的而第二阀则是打开的。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及如动力构造工具(Power framing fool)之类的燃烧动力工具的恒定容积阀，更具体地说，涉及恒定容积阀组件，该阀组件测量允许流体流入燃烧室之前的流体体积。
技术介绍
相关申请本申请是同时待审的，2001年5月4日申请的，序号为09/849606，题目为用于燃烧动力工具的恒定容积阀的继续部分。本专利技术还涉及利用已排列紧固件(Collated fasteners)类型的气动、燃烧动力或其它快作用的紧固件驱动工具。一般来说燃烧动力的紧固件驱动工具包括一个燃烧室，该燃烧室由一个圆筒状壳体和一个阀套筒确定，阀套筒被安排为能打开和关闭燃烧室，这些在以下专利中已有示例，这些专利是参考号为32452的Nikolich美国专利，序号为4522162，4483474，4403722的Nikolich美国专利及序号为4483473的Wagdg美国专利，在此引用这些专利，作为参考。一般来说，类似的燃烧动力的钉和U型钉驱动工具可按IMPULSE商标从位于Vernon Hills，IL的ITW-Paslode公司(伊利诺斯器械工程公司)买到。在这种工具中，在把每个紧固件驱动到工件中的驱动打击过程中施加恒定的力是有好处的。测量供给燃烧动力工具的燃料的量或供给气动动力工具的压缩气体的量对提供恒定的力是有帮助的。在授予Cotta的4721240号美国专利中叙述了一种燃烧动力紧固件工具，它通过由凸轮的运动确定的阀打开时间来测量燃料。燃料通过一个燃料阀到达燃烧室的管道，燃料的量等于在燃料阀打开的时间内通过一个针阀的体积。用时间来测量流体流量使供给工具的流体量随着流体流速的变化而变化。当燃料筒成为空的时候，流体的流速随着筒压的下降而变化。同样，一个公共气动流体供源的压力或流动的变化也会造成供给筒的每个负载上的动力大小的差别。在655966号和1293858美国专利中已说明了阀组件对流入燃烧室的燃料的控制。两个参考文献都公开了一种压力流体入口阀和流体出口阀，它们支起机器供料管道。通过入口阀使高压流体供给一个机器以提供动力，并在发出动力之后从机器返回时通过出口排出。但是，没有一个参考文献教给如何用这种系统来提供对流体的持续测量。而且，在燃料燃烧或高压流体膨胀之后，流体对于给工具提供动力不再是有用的，因而这时的测量是无效的。授予Utsumi的4913331号美国专利叙述了一种装置，这种装置通过一个内燃机驱动一个活塞，该活塞利用一个测量室分送恒定体积的燃料。包含该测量室的燃料活塞可在燃料气缸内往复运动。燃料入口通道和燃料出口通道的位置是这样安排的，测量室通过活塞在入口和出口通道之间的运动而被充满和排空。燃料活塞和气缸之间的密封圈被安置在室的两侧，以防燃料从高压燃料供给源泄漏到燃烧室。活塞的稳定运动使这些密封圈迅速磨损，这是因为它们不断地与气缸表面接触的缘故。常规燃烧动力工具的一个工作缺点是，当在较低温度下工作时，例如低至0℃，压力燃料的压力下降，因而在大气和燃料之间造成较大的压差。在这较低压力下，燃料不再迅速地通过适当的通路而进入燃烧室。这个条件引起燃烧的延迟，因而影响了工具的工作效率。常规燃烧动力工具的另一个工作缺点是，当它工作在较高高度或者说海拔时，缺少燃烧用的空气。因此，在较高高度下使用时，带有恒定容积燃料计量阀的常规燃烧动力工具在其燃烧室中会有过大的富燃料/空气混合物，这可导致点燃系统的污垢以及其它工作困难。因此需要一种有燃料计量阀的燃烧动力工具，它具有调节易燃燃料/空气混合物中燃料量的能力。
技术实现思路
因此，本专利技术的一个目的是，对装置，如燃烧动工具的燃料提供一种改进的流体的恒定体积测量，以产生恒定的驱动力。本专利技术的另一个目的是，在紧凑的空间内提供一种流体的恒定体积测量。本专利技术的再一个目的是提供一种改进的恒定容积阀组件，它的密封圈不会在密封表面不断地磨损。本专利技术还有一个目的是提供一种改进的恒定容积阀组件，它方便于燃料的流动，即使在压力下降，例如工具暴露在低温下也是如此。本专利技术的另外一个目的是提供一种改进的恒定容积阀组件，该阀组件提供调节燃料混合物的能力，如当工具工作在较高高度时。用于计量恒定体积的燃料以便为工具提供恒定动力的本装置可满足这些和其它目的，甚至超过这些目的。这种装置对于以气动或内燃机为动力的便携式紧固件工具是最有用的。在该优选实施例中阀及控制机构的构造也提供了关闭一个阀和打开另一个阀之间的延迟，以确保在向下游流至燃烧室之间计量流体。更具体地说本专利技术提供了一种容积可调变的计量室，并且用于燃烧动力工具的阀组件包括一个界定计量室的壳体，计量室有一个内部容积并且包括一个入口和出口，以及一个活柱(plunger)，活柱被构造成能够相对室做往复运动，以便调节计量室的内部容积。活柱最好是由用户可调节的，以改变保持在计量室内的燃料体积。在该机壳内，第一阀控制通过入口的流体流量，第二阀控制通过出口的流体流量，与上述两个阀联接的一个致动器组件顺序地从第一阀打开和第二阀关闭的第一位置运行到第一和第二阀都关闭的第二位置以及第一阀关闭和第二阀打开的第三位置。本计量阀也通过紧固件驱动工具产生恒定的驱动力，因为工具每次点火它都提供量和质都前后一致的燃料或液压流体。本专利技术动力工具的流体供给是按体积而不是按时间量度的。因而给工具提供了更精确和更一致的动力。当压力变化时，系统中的流体密度因为分子填塞得更密或更稀而发生变化。但是，在流动系统中，如果计量阀两端的压差发生起伏，那么流速也发生变化。不过只要在计量室的入口阀打开的时间内恒定容积室是充满的，流速的变化对恒定容积系统就没有影响。另外，本专利技术的计量室和弹簧偏置阀的安排导致空间的紧凑利用，这对紧凑、便携式的工具是有益的。与其它设计相比，本阀的共线安置和燃烧室通道的倾角使本设计具有由压力流体供给源到燃烧室有较短距离的特点。利用弹簧偏置阀来控制流体流量也是有利的。与计量室入口和出口形成密封的阀座仅在相当短的时间内与室壁接触。当阀开着和关着的时候不存在密封圈与相邻壁的持续摩擦。这导致密封圈的较长寿命。本阀组件的另一个优点是，优选地给至少一个弹簧偏置阀提供一个盘，它方便于燃料流入燃烧室通道，即使在燃料流动不畅的工作条件下也是如此，如当外部工作温度降至冰点以下时。本阀组件的再一个优点是，致动器组件被构造成能提供上、下弹簧偏置阀工作的固有延迟，以确保在下阀把燃料放入燃烧室之前在计量室内保持指定体积的燃料。在该优选实施例中，延迟部分地由审填地松开致动器枢轴联杆臂舌形片和致动器控制臂槽口之间的啮合来实现。这种啮合的松开确保，当由于工具啮合在工件上面使枢轴联杆臂连续运动时致动器的控制臂不连续运动，因而造成了弹簧偏置阀工作的一个小“间断”。这样，暂时保持在计量室的燃料体积的一致性得以维持。本阀组件的另一个特点是，在每个点火循环周期内都可以通过调节来改变流到燃烧室的燃料量。在该优选实施例中，这是通过提供一个可调轴来完成的。用户能用螺纹把该轴拧入燃料计量室，以减小该室的容积，从而减小进入的燃料的可用空间。因此，当需要更多的燃料或者说更富的混合物时使轴向外退，使之远离燃料计量室，以增加该室的容积。把轴向燃料计量室推进可获得燃料少的混合物。本阀组件的另一个特点是，可用电加热元件代替上述可调轴，以便在导致较低本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种恒定容积计量室和阀组件，与在燃烧动力工具中装有流体的压力流体供给源一起使用，所述组件包括： 一个确定计量室的壳体，计量室有多个口，其中包括一个入口和一个出口； 一个被设置在所述壳体内的第一弹簧偏置阀，用来控制流体通过所述入口的流量； 一个被设置在所述壳体内的第二弹簧偏置阀，用来控制流体通过出口的流量； 一个致动器组件，该组件与所述第一和第二弹簧偏置阀相联接，并可顺序地从第一位置运行到第二位置和第三位置，在第一位置第一弹簧偏置阀是打开的，第二弹簧偏置阀是关闭的，在第二位置第一和第二弹簧偏置阀都是关闭的，在第三位置第一弹簧偏置阀是关闭的而第二弹簧偏置阀则是打开的； 所述阀组件被构造和安置成这样，在第一位置，从所述入口进入所述室的一定体积的流体被收集在计量室中，在第二位置，流体被密封在计量室中，在第三位置，流体从计量室放出，以为所述致动器从第一位置到第三位置的每个顺序运动提供恒定体积的流体。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：尤利斯考尼科夫，托尼迪索，沃尔特J泰勒，
申请(专利权)人：伊利诺斯器械工程公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]