CN1794395A - 特别用于抽吸装置的磁流量开关 - Google Patents

Abstract

本发明描述了一种磁流量开关(1)，包括：主体(2)，限定了腔室(20)，该腔室用于使流体流通过；励磁体(4)，设置在梭体中，该梭体被安装成能在主体的腔室中从初始的前端位置滑动到最终的后端位置；簧片开关(6)，设置在流量开关的主体(2)上，以检测由励磁体(4)的位移产生的磁场，并且相应地发出控制信号到电子控制板；以及，至少一个吸引磁体(7)，设置在流量开关的主体(2)上的一个位置上，从而产生能够吸引励磁体(4)的吸引磁场以使梭体(3)移动到初始前端位置。

Description

特别用于抽吸装置的磁流量开关

技术领域

本发明涉及磁流量开关，特别适合于应用到抽吸装置上，使得当其被例如与抽吸装置连接的气动机械(例如研磨机)启动时，能够自动启动。

背景技术

经吸入管连接到抽吸装置(装备了用于吸入研磨过程中产生的粉尘的抽气涡轮机)的气动研磨机在市场上很常见。已知有多种通常被称作流量开关的阀门开关，用于控制接通并进而控制抽吸装置的抽吸。

流量开关能够感测通过其阀体的流体的流动，并相应地发出电控制信号以控制抽吸装置的接通。为此，流量开关包括一个能够以自由滑动的方式安装在其主体内的磁体。该磁体被流经流量开关主体的流体流所移动。磁体的位移产生磁场，激励磁接触开关(簧片开关，Reed switch，又叫“干簧管”)。簧片开关相应地将控制信号发送到用于控制抽吸装置接通的电子电路板。

这些类型的流量开关通常是惯性型的，必须被设置在竖直位置，使得当流体的流送中断时，磁体能够在重力作用下回落到其初始位置，使流量开关准备好再次接通抽吸装置。很显然，这样的流量开关不能在水平位置工作，因为当流体的流送中断时，磁体在重力作用下不会回到初始位置。

因此，这样的流量开关不适合应用在那些可能被定位于除垂直位置以外的位置的抽吸装置中，比如便携式抽吸装置，其可以根据用户的需要而移动。

为了至少部分地解决该缺陷，已知的其他类型的市售流量开关提供了牵引弹簧，连接到磁体，并位于流量开关的流体通道腔内。当流体流动中断时，该牵引弹簧使磁体返回到初始位置，从而使流量开关准备另一次接通操作。

尽管如此，必须要考虑流过流量开关的腔室(尤其在抽吸装置的情况下)的流体流可能引入倾向于阻碍弹簧操作的杂质，还有造成其损坏和磨损的危险。

发明内容

本发明的目的是消除已知技术的缺点，提供一种磁流量开关，特别用于抽吸装置，这种开关特别可靠，同时具有较长的平均使用寿命。

本发明的另一目的是提供一种流量开关，其非常通用，并适合应用于任何位置。

本发明的再一目的是提供一种流量开关，其既经济又容易制造。

这些目的均可由本发明所提供的流量开关实现。

本发明进一步的优点将在具体实施例中体现。

根据本发明的磁流量开关包括：

主体，该主体限定了基本为圆筒形的轴向贯穿腔室，用于使流体通过；

励磁体，位于梭体内，该励磁体被安装成能够在流过流量开关的腔室的流体的压力作用下，在主体的腔室内从初始的前端位置滑向最终的后端位置；以及

磁接触开关或簧片开关，设置在流量开关的主体上，用于检测由所述励磁体从前端位置到后端位置的位移所产生的磁场，并相应地将控制信号发送到电子控制板。

本发明的主要特征通过以下事实表现，即，流量开关还包括至少一个吸引磁体，设置在流量开关的主体上的一定位置，从而产生适于吸引励磁体的励磁场，以使在流体流动中断时使梭体移动到初始的前端位置，而不管流量开关所处的位置。

根据本发明的流量开关能够安装在任意位置，其优点显而易见。实际操作中，当流体流动中断时，梭体返回到初始位置由至少一个吸引磁体产生的磁场引力保证。

另外，吸引磁体设置在流量开关主体的腔室的外部，因此没有与流体流的接触。这保证了磁体具有较长的寿命和较少的磨损。

附图说明

参考仅以实例的方式并因而以非限制的方式在附图中描述的本发明的实施例之一，本发明的其他特征可以通过下面的具体描述而变得更清楚，附图中：

图1示出了构成根据本发明的流量开关的各个部件的分解透视图；

图2是图1中组装好的流量开关的透视图(不带保护封套的组装)；

图3示出了图2中组装好的流量开关的侧视图；

图4是沿着图3中箭头A方向从流量开关的后端观察的视图，其中一些部件被部分剖开显示；

图5是沿着图3中箭头B方向从流量开关的前端观察的视图；

图6是从图3中流量开关上方观察的俯视图；

图7是沿着图6中截面VII-VII的轴向横截面视图；

图8示出了应用在连接到研磨机的抽吸装置中的、根据本发明的流量开关的透视示意图；

图9示出了部分切开的平行六面体抽吸装置的透视图；以及

图10是带脚轮的圆筒形抽吸装置的透视图。

具体实施方式

根据本发明的流量开关，整体用附图标号1来表示，将在图1～7的辅助下进行描述。

流量开关1包括内部中空的主体2，设置有基本上为圆筒形的轴向贯穿的腔室20。流量开关的主体2包括具有位于两个端部22和22’之间的圆柱形外部侧面的中间部分21，其中，两个端部具有适于与类型“20”的六角扳手接合的六角螺母形状。端部22、22’的六角形状被特别地选定，使得流量开关1能被容纳在市场上通常能买到的抽吸装置中。

为清楚起见，前端的六角形部分(也就是流体入口部分)用附图标号22表示，后端的六角形部分(即流体出口部分)用标号22’表示。这样，在下文中，术语“前端”和“后端”分别指流过流量开关的流体的入口部分和出口部分。

如图7所示，前端行程终止环图23设置在流量开关主体的腔室20的前部，该环圈沿向内方向径向突出形成抵靠面，并因此使轴式腔室20变窄。

流量开关1还包括一个基本上为圆筒状的套管或者梭体3，其外部直径比主体2的内部直径略小，以便在主体2的腔室20中轴向滑动。梭体3的一端开放，并具有轴向的圆筒状容座30。梭体3的另外一端封闭。

夹持齿31以纵向弹性舌片的形式设置在梭体3的容座30上，它能向外弯曲并弹性返回到原始位置。夹持舌片31相对于梭体稍微向外突出，它的直径小于流量开关的主体2的腔室20的直径。

流量开关1包括由能磁吸引并同时适于激励磁场的材料制成的磁体4。例如，磁体4可以由铁氧体制成。

磁体4具有基本为圆柱形的形状，其外径等于梭体的容座30的内径。这样，磁体4能够被插入梭体的容座30，使夹持舌片31的弹性屈服，然后弹回到原始位置，并使磁体4保持在适当位置。

流量开关1包括基本上为圆筒状的后端止动衬套5。衬套5是中空的，并具有轴向贯穿的腔室50。衬套5的外径基本上与主体2的内径相等，因此它能够插入主体2的腔室20，并通过过盈配合或压入配合或其他的固定方式(比如螺纹连接、焊接或者粘合)锁定在适当的位置上。

这样，如图7所示，梭体3位于流量开关的主体的轴向腔室20内的环圈23和衬套5之间，环圈和衬套分别作为梭体3的抵靠体(abutment)以及前后行程终止处。衬套5的固定位置和梭体3的长度被设计为确保梭体3从梭体与环圈23邻接的前面位置到梭体与衬套5邻接的后面位置具有大约3.5mm的行程。

主体1、梭体3和衬套5优选由相同类型的硬塑料材料制成，比如缩醛树脂，可通过注塑法制造。

流量开关1包括磁接触开关6，通常已知并在市场上能买到的是簧片开关。簧片开关6与将被连接到电子电路板的电缆60相连接。

簧片开关6能够检测到由励磁体4的运动产生的磁场。当它检测到该磁场时，簧片开关6闭合一个电路，并通过电缆60将控制信号发送到电子电路板。

流量开关1包括三个磁体7，其能够产生适于吸引励磁体4的磁引力场。吸引磁体7可以是细长的圆柱状，并由AlNiCo V(铝-镍-钴合金)制成。

最后，流量开关1包括内部中空的保护性橡胶封套8，该保护封套具有内径基本等于流量开关主体的中间部分21的外径的轴向圆筒状腔80。护套8具有六角形的外部侧表面，其截面轮廓和主体2的六角形端部22和22’基本一样。

适于容纳簧片开关6的半圆柱容座86，以及适于容纳三个引力磁体7的三个半圆柱容座87，存在于护套8的外部侧壁上。容座86和87与护套8的腔80相通。这样，当护套8被套在流量开关主体2的中间部分21上时，簧片开关6以及三个吸引磁体7与流量开关的主体2的中间部分21的外部侧表面接触。

从图4和图5可以更好地看到，护套8的容座86和87这样设置，即，三个吸引磁体7中的一个位于与簧片开关6径向相对的位置，另外两个吸引磁体7相对于中间吸引磁体成60°的角距离分别设置在其两侧。这样，这三个磁体7设置在流量开关主体2的中间部分21的侧表面，处于大约120°角包围的圆弧内。

另外，簧片开关6被设置为一端靠近主体2后端的六角形部分22’。三个磁体7被设置为一端靠近主体2前端的六角形部分22。

优选地，簧片开关6和三个磁体7被设置在流量开关主体2的中间部分21上的恰当位置，以及橡胶护套8被模压在主体的中间部分21上，以将簧片开关6和三个磁体7结合为一体。在这种情况下，簧片开关6和三个磁体7能被粘合到流量开关主体2的中间部分21的恰当位置上，或者直接插入制造流量开关主体的模具中，使得它们在设置于恰当的位置上的情况下，整体粘附到流量开关主体2的中间部分21。

现在特别参考图7来描述根据本发明的流量开关1的操作。在初始情形下，吸引磁体7产生磁引力场，对放置在梭体3内的励磁体4起作用。结果，梭体3移动到抵靠住前部环圈23的前端行程终止处。

当流体流沿箭头F1的方向从前端部分22流入主体的腔室20时，流体通过环圈23并冲击梭体3的前壁。结果，梭体3反抗吸引磁体7产生的磁保持力场的作用，被流体流向后推。因此梭体向后移动，直到它靠住后端的行程终止衬套5。

放置在梭体3内的励磁体4的移动产生激励簧片开关6的磁场。结果，簧片开关经由电缆60将控制信号发送到电子电路板。

在流体传输过程中，流体通过位于梭体的外侧表面和主体2的内表面之间的梭体3的外围，并因此沿着箭头F2的方向轴向通过衬套5的腔室50，最后沿着箭头F3的方向从后端部分22’离开。

当流体的供应被中断时，由磁体7产生的磁引力场吸引励磁体4，梭体30因此返回到其初始与前端的环圈23抵靠的前端位置。这样，梭体3预备发出新的输送流体的信号。

应该注意，梭体3返回到初始位置总是由磁体7产生的磁保持力场保证的，与流量开关1的位置无关。这样，根据本发明的流量开关能够在任意位置操作，尤其适于安装在经常要移动的便携式设备上。

虽然，在图中详细地参考了具有细长圆柱形且设置在特殊位置的三个吸引磁体7，很明显，本发明也可以扩展到任何形状的单个吸引磁体或者任何数量的、设置在主体2的外表面的任意位置上的吸引磁体。

参考图8，描述流量开关1在抽吸装置9中的可能应用。该流量开关1被安装在抽吸装置的顶部90中，并水平放置以截取抽吸装置的输气管91，抽吸装置的输气管91被连接到来自气动系统的供气管92，并连接到和气动机(例如研磨机10)连接的输送管93。

研磨机10进而被连接到吸气管94，该吸气管通向用于吸收研磨机产生的粉尘的抽吸装置9的压缩机或者涡轮机95。研磨机10在顶部上具有启动-停止按钮99。

流量开关1的簧片开关通过电缆60连接到抽吸装置的控制单元的电子电路板96，其用于控制抽吸装置的压缩机95的启动。

这样，当操作者通过按下启动按钮99启动研磨机10时，来自气动系统的气流通过供气管92、抽吸装置的输气管91以及输送管93到达，然后启动研磨机10的运转。该气流穿过流量开关1，引起流量开关的梭体的位移，并且簧片开关被激励并将控制信号发送到电子电路板96，该信号控制抽吸装置9的压缩机95的启动。从而，由研磨机10产生的粉尘被吸气管94吸入。

当研磨机10被关闭的时候，气流不再穿过抽吸装置的输气管91。结果，流量开关的梭体被磁体7吸引到初始位置，使流量开关为下一次抽吸装置9的接通做准备。

如图9所示，基本上为平行六面体形状的抽吸装置9安装在轮子上，以易于移动到希望的位置。

根据本发明的流量开关1被安装在图9所示的抽吸装置的顶部中。从图中可知，该抽吸装置有两个出口，用于连接用于两个研磨机的两个输送管93。

图10示出了一个基本上为圆柱状的抽吸装置，安装在用于将其移动到希望位置的脚轮100上。根据本发明的流量开关1安装在图10所示的抽吸装置的顶部中。

应该考虑到图9和图10中的抽吸装置能根据需要在任意位置旋转或者翻转，同时总是能够确保根据本发明的流量开关1的运行。

对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (17)

1.一种磁流量开关(1)，包括：

主体(2)，限定了基本上为圆柱形的轴向贯穿腔室(20)，所述腔室用于使流体流通过；

励磁体(4)，设置在梭体(3)中，所述梭体以能够在所述流体流穿过所述流量开关的腔室(20)的压力的作用下从初始的前端位置滑动到最终的后端位置的方式设置在所述主体的腔室(20)中；以及

磁接触开关或簧片开关(6)，设置在所述流量开关的所述主体(2)上，用于检测由所述励磁体(4)从所述前端位置到所述后端位置的位移所产生的磁场，并相应地发出控制信号到电子控制板，

其特征在于，还包括：

至少一个吸引磁体(7)，设置在所述流量开关的所述主体(2)上的一定位置，从而产生能够吸引所述励磁体(4)的引力磁场，使得所述梭体(3)在所述流体流中断时移动到所述初始前端位置，而与所述流量开关所处的位置无关。

2.根据权利要求1所述的流量开关(1)，其特征在于，所述簧片开关(6)靠近所述流量开关的后端部分设置，以及，所述至少一个吸引磁体(7)靠近所述流量开关的前端部分设置。

3.根据权利要求1或2所述的流量开关(1)，其特征在于，包括三个吸引磁体(7)。

4.根据权利要求3所述的流量开关(1)，其特征在于，所述吸引磁体(7)中的一个设置在与所述簧片开关(6)径向相对的位置，另外两个所述吸引磁体(7)相对于中间的吸引磁体(7)成约60°的角距离设置在其两侧。

5.根据上述权利要求中任一项所述的流量开关(1)，其特征在于，所述至少一个吸引磁体(7)具有基本上细长的圆柱形状。

6.根据上述权利要求中任一项所述的流量开关(1)，其特征在于，所述至少一个吸引磁体(7)由AlNiCo V制成。

7.根据上述权利要求中任一项所述的流量开关(1)，其特征在于，所述励磁体(4)由铁氧体制成。

8.根据上述权利要求中任一项所述的流量开关(1)，其特征在于，所述主体(2)包括：

中间部分(21)，具有圆柱形外部侧面，所述簧片开关(6)和所述至少一个吸引磁体(75)设置在其上；以及

两个前端和后端部分(22，22’)，具有六角螺母形状。

9.根据权利要求8所述的流量开关(1)，其特征在于，包括护套(8)，设置在所述主体的中间部分(21)上，从而覆盖所述簧片开关(6)和所述至少一个吸引磁体(75)。

10.根据权利要求9所述的流量开关(1)，其特征在于，所述护套(8)由橡胶制成。

11.根据上述权利要求中任一项所述的流量开关(1)，其特征在于，包括：

前部环圈(23)，在所述腔室(20)内向所述主体(2)的内部径向突出，形成用于所述梭体(3)的前部行程终止抵靠体；以及

后部衬套(5)，适于被固定在所述主体(2)的所述腔室(20)的前面部分中，形成用于所述梭体(3)的后部行程终止抵靠体。

12.根据上述权利要求中任一项所述的流量开关(1)，其特征在于，所述梭体(3)基本上具有圆柱形状，并包括：容座(30)，所述容座能够容纳所述励磁体(4)；以及夹持齿或舌片(31)，所述夹持齿或舌片能将所述励磁体(4)锁定在与所述梭体的所述容座(30)抵靠的位置。

13.根据上述权利要求中任一项所述的流量开关(1)，其特征在于，所述梭体(3)具有从其初始前端位置到其最终后端位置的大约3.5mm的行程。

14.根据上述权利要求中任一项所述的流量开关(1)，其特征在于，所述主体(2)、所述梭体(3)或者所述衬套(5)中的至少一个由缩醛树脂通过注塑制成。

15.根据上述权利要求中任一项所述的流量开关(1)，其特征在于，所述流量开关被安装在抽吸装置(9)中。

16.根据权利要求15所述的流量开关(1)，其特征在于，所述抽吸装置(9)适于被连接到例如研磨机的气动机。

17.一种气动机，尤其是研磨机，被连接到结合有根据上述权利要求中任一项所述的流量开关(1)的抽吸装置(9)。

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