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CN100464165C - 挤出肥皂液的系统和方法 - Google Patents

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CN100464165C
CN100464165C CNB008165408A CN00816540A CN100464165C CN 100464165 C CN100464165 C CN 100464165C CN B008165408 A CNB008165408 A CN B008165408A CN 00816540 A CN00816540 A CN 00816540A CN 100464165 C CN100464165 C CN 100464165C
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Abstract

一种自动挤出肥皂液的装置(10)和方法,包括一个喷嘴(24),与挤液喷嘴(24)有效连接的壳体(44),该壳体(44)可拆卸地容纳和固定装有肥皂液的蓄存器模块(60),该蓄存器模块(60)与挤液喷嘴(24)连通。蓄存器模块(60)具有一个中心轴(64),还包括一个泵机构(65)和安装在蓄存器模块上与中心轴(64)在一条直线上的输送管(68)。在启动泵机构(65)后,输送管(68)在喷嘴(24)中移动。

Description

挤出肥皂液的系统和方法
发明领域
本专利要求先前提出的共同待决的临时申请的优先权,该申请的临时申请号为60/154,101和60/156,981。
本发明总体上涉及从可更换的蓄存器中反复挤出流体物质的自动操作设备,更具体地说涉及一种感觉到使用者出现就能自动挤出流体物质的流体挤出装置和方法。
发明背景
现代公共卫生间设施越来越希望每个卫生间固定设备不必使用者用手触及就能自动操作。考虑到使用者对微生物和细菌在公共卫生间环境中传播的意识程度日益增长,这种设备是很重要的。今天,公共卫生间具有自动的、免手操作的抽水马桶以及小便池、洗手龙头、肥皂挤出器、干手器和开门装置并不罕见。这种自动化使得使用者避免了触及任何固定设备,从而减少了因手接触公共卫生间中固定设备导致微生物和细菌传播疾病的可能。
公共卫生间中还需要这样一种装在盥洗台上的肥皂液挤出装置,它包括一个用完后容易更换的肥皂蓄存器,并且制造和维护都很经济。因此,希望该肥皂蓄存器包括一个这样的容器,它容易与该肥皂挤出装置固定设备的永久元件安装在一起,并且迅速地紧固在固定设备上,以及用完时容易从该固定设备上移开,并与肥皂液挤出装置的操作元件协调工作。
此外,希望该肥皂蓄存器包括一个肥皂液输送系统,以保证每次自动开启该固定设备都向使用者输送统一剂量的肥皂液。蓄存器、泵组件必须作为单一的设备来运行以从蓄存器中输送相同量度的肥皂液给使用者。
现在已开发了几种自动操作的卫生间肥皂液挤液器,例如美国专利4,967,935(Celest)、4,938,384(Pilolla)、4,921,150(Lagragren)、4,722,372(Hoffman)和4,645,094(Acklin)。但是,这些设备没有包含如人所愿地提供一致操作、易于安装和更换及制造成本低廉的结构元件。
发明内容
本发明克服了这些现有的盥洗台用肥皂液挤出装置固定设备的问题。所披露的发明提供了一种肥皂液挤出装置组件,能向使用者手上输送度量剂量一致的肥皂液。
为此,本发明的实施例包括通过直接连接到蓄存容器和泵组件的细长输送管,每次肥皂液挤出装置启动时,该输送管在一个刚性喷嘴内轴向移动。
肥皂液输送管和泵组件安在肥皂液蓄存容器顶部中央。因此,更换空的肥皂蓄存组件时就可利用装满的肥皂蓄存组件提供了一个新输送管、泵部件和肥皂液容器。此外,由于蓄存容器上的伸长输送管及泵组件的中置,输送管可易于穿过安装在盥洗台上弯曲、刚性的挤液喷嘴轴向伸展,这样在安装新的、充满的蓄存容器和泵组件期间,当整体的蓄存容器、泵组件及输送管组件转动时,就可以绕其纵向轴转动输送管以便于在挤液喷嘴中移动之。
安装在本发明的肥皂液蓄存器上的泵组件还配备一个泵启动机构。该泵启动机构可包括泵组件的一个侧向伸展的致动器部分。该致动器部分可允许泵组件和输送管可以相对于蓄存容器和肥皂液挤出器的固定部件的轴中心地安装。使用电池或其他动力激活的驱动机构控制该泵致动器机构。该驱动机构当反射式接近传感器检测到到使用者的手处在接近挤液喷嘴的位置时就启动。这可通过形成固定安装在盥洗台上的肥皂液挤出装置的部分的反射式接近传感器实现。
相对基于以往技术的肥皂液挤出系统,本发明的肥皂液蓄存容器和泵组件具有多个优点。由于泵和挤液管相对于肥皂容器的中心位置,标准化制造的泵组件可以用于本发明的蓄存器模块的装配。这就使得可以使用在大多数收缩充瓶器设施中可以找到的标准充瓶设备来灌装蓄存器模块。标准设备的这种应用使得大量节省生产根据本发明的可重灌肥皂液的蓄存器模块的费用。
本发明的肥皂液蓄存器模块中,泵组件和输送管的中置还使得只用通过简单的转动肥皂蓄存器和泵组件完成与本发明的固定泵壳体的卡口连接,就可以把蓄存器模块快速安装到挤出器的电机的外壳上。此外,蓄存器和泵组件的结构,能够批量生产可靠的再灌装单元。
刚性挤液喷嘴和可以在喷嘴中移动的肥皂液输送管相结合,使得构造经济,这在以往的自动肥皂液挤出器中是没有的。在一定剂量的肥皂液挤完以后,安在蓄存容器上的泵组件中的弹簧提供把输送管返回到开始位置的弹力。喷嘴的配置和构造使得输送管能够在喷嘴中以充分小的摩擦力轻松移动。本发明中细长的输送管具有足够的刚度来承受在挤出过程中产生的液压,并且可以足够灵活地,在挤液喷嘴内部几乎无摩擦地移动。
本发明中电机外壳安装在穿过盥洗台沿伸的轴上,使得外壳可以容易地从下水槽的底边转脱,而且也易于从管件固定件上转脱。这是操作构件中置安装的结果,这些构件从蓄存器模块伸出,穿过电机外壳,到达挤液喷嘴的入口。
本发明还包括指示器,用于在挤出了电子计量的预定剂量的肥皂后,蓄存器模块没有肥皂液时,通知维护操作人员。另一个指示器在电池电量不足时进行提示。
附图简述
图1是本发明的自动肥皂液挤出器的正面透视图,图示该装置安装在一洗手间的盥洗台上;
图2是图1的自动肥皂液挤出器沿线2—2截开得到的剖面正视图;
图3自动图1和图2中的肥皂液挤出器的刚性喷嘴以及带螺纹的轴的放大的零件进行剖面图。
图4是本发明的带螺纹的轴部分沿图2中线4—4截开得到的剖视图;
图5是本发明的自动肥皂液挤出器的刚性喷嘴和支撑杆的前视图;
图6是沿图2中的线6—6截开得到的支撑杆与电机外壳及支撑组件之间连接处的剖视图;
图7是本发明的支撑杆与电机外壳及支撑组件之间键连接处的详细剖面图;
图8是夹扣的细部顶视图,该部件用于将电机外壳及支撑组件与本发明的支撑杆可拆卸地连接;
图9是沿图8中的线9—9截开得到的夹扣的剖视图;
图10是图8中夹扣的详细底视图;
图11是图8中夹扣的透视图;
图12是支撑轴的详细剖面图,该部件连接在本发明的电机外壳和支撑组件上,图示夹扣处于未锁定的位置,还显示了本发明的泵锤致动器;
图13是本发明泵锤的详细透视图;
图12A是沿图2中的线12—12截开得到的和电机外壳及支撑组件相连的支撑轴的剖面图,显示锁定夹扣处于未锁定位置;
图12B是沿图2中的线12—12截开得到的和电机外壳及支撑组件相连的支撑轴的剖面图,显示锁定夹扣处于锁定位置;
图14是本发明的泵致动器的详细正视图,显示其置于泵壳中;
图15A,15B和15C是一些细节示意图,显示在本发明的泵锤启动时,泵锤相对泵致动器法兰的各阶段;
图16是沿图17中的沿线16—16截开得到的本发明的泵致动器的剖视图;
图17是沿图16中的线17—17截开得到的局部剖视的正视图;
图18是沿图中的16线18—18截开得到的本发明的致动器的正面剖视图;
图19是沿图中的16线19—19截开得到的本发明的致动器的正面剖视图;
图20是本发明的泵机构的正面剖视示意图;
图21是固定夹扣的底部细部视图,该部件将本发明中蓄存组件和泵组件与电机外壳和支撑组件可拆卸地连接起来;
图22是图21中的固定夹扣的详细顶视图;
图23是图21中的固定夹扣的详细透视图;
图24是本发明的蓄存器模块视图和泵组件视图的装配正视图;
图25是沿图24中的线25—25截开得到的图24中蓄存器模块和泵组件装配件的剖面图,泵组件只显示了轮廓;
图26是沿图24中线26—26截开得到的本发明的电机外壳和支撑组件与蓄存组件和泵组件之间连接处的剖面图;
图27是本发明的蓄存组件和泵组件的前面及顶部透视图;
图28是本发明的泵致动器机构和容器颈部的局部截面视图;
图29是本发明的电子眼传感器安装的局部剖面图;
图30是本发明的刚性喷嘴排放口部分的详细的前面正视图;
图31是本发明中实施控制自动肥皂液挤出装置动作的电路的示意图;
图32是本发明中挤出肥皂液方法的实施例的流程图;以及
图33是图31的肥皂液挤出电路的示例示意图。
图示实施例详述
参照图1,按照本发明构造的自动肥皂液挤出系统通常用数字10代表。该液体挤出系统10可包括三个主要组件:喷嘴和固定轴组件12,电机外壳和支撑组件14,以及蓄存器模块和泵组件16。图示液体挤出系统10安装在盥洗台18上,支撑轴20伸过通孔22,通孔22通过盥洗台18布置。盥洗台18可以是下水槽盥洗台,支撑轴20可以是中空的(中空部分84)和螺纹的(外螺纹76)。
支撑轴20固定到刚性喷嘴上,或者成为它的组成部分。刚性喷嘴24可包括与盥洗台18对接的基座25,向上伸展的电子眼壳体部分26,以及弯曲的挤出部分28。图2所示装置中弹性垫圈27置于喷嘴的基座25和盥洗台18的上表面29之间。弯曲的挤出部分28的外端部包括一个带齿纹的出口30(图1),出口30有喷嘴开孔31(图2),其可有助于挤出肥皂液。外壳部分26包括一个开孔32,透镜34盖在其上面,在透镜后面有一个电子眼传感器组件36(图2)安装在壳体26中,后面将对此进行解释。指示灯37(图5)也置于透镜34后面,用来提示“电量不足”和/或肥皂液蓄存器“已空”的情况。指示灯37可为发光二极管(LED)。
一个可用手转动的内螺纹螺母38与支撑轴20的外螺纹啮合,并与内螺纹77(图3)相配合。当向上转动时,螺母38使刚性喷嘴24的基座25向下并相靠垫圈27,以便与盥洗台18紧密接触。这可牢固地将喷嘴和轴组件12安装至盥洗台18。可把保险垫圈40插在螺母38和盥洗台18的底边33之间。这种布置可确保喷嘴和轴组件12牢固地安装到盥洗台上,避免喷嘴移动。
电机外壳和支撑组件14可包括泵外壳44以及电机和致动器机构外壳46。泵外壳包括圆柱形中空的内部47(图2),肥皂液可通过该中空的内部从蓄存器和泵组件16传送到喷嘴24的开口30,后面将对此进行解释。蓄存组件固定夹扣48位于泵外壳44的底部,来将蓄存器和泵组件16可拆卸地装到泵外壳44上,后面将对此进行解释。此外,当完全装配好流体挤出系统10时,电机外壳和支撑组件14通过夹扣42以可移开地方式联接至支撑轴20的下端,将参考图8-12对其进行说明。
如图2所示,电机和致动器机构壳体46可包括电机49,减速齿轮系51以及泵锤53。泵锤53的操作将参照图2和图15A、B、C进行详细的描述。图31的开关控制电路521可控制电机49的操作。连接导线50(图1和图4)将外壳部分26(图1和图29)里的电子眼组件36与开关控制电路521(图31)进行电气连接。
如图1所示,流体挤出系统10也可包括独立的电池组52。该电池组52通过导线54和导线56与电机和致动器机构外壳46进行电气连接。连接元件58允许导线54在安装自动流体挤出系统10期间可拆卸地连接导线56。在一种可供选择的实施例中(图中未显示),电池组52可以永久或者可拆卸地附着在电机和致动器机构外壳46上。在图示的实施例中电池组52供应驱动电机49的电源和动作电子眼组件36的电子元件。
泵外壳的底部或底端260可包括如下结构,该结构可释放地把肥皂液蓄存容器夹持在电机外壳与支撑组件14上。容器60包括具有一个开口63的顶部封闭件62,泵机构65通过该开口延伸(图2)。在图示实施例中,容器60呈以轴64为中心线的圆柱形。容器60中的开口63也围绕轴64居中。轴64可认为是纵轴。如后面所解释的,固定夹扣48可释放地且牢靠地把容器60固定在泵外壳44上。
图2是由图1的线2-2所得的自动肥皂液挤出装置的竖直剖面图。如图所示,刚性喷嘴24可包括弯曲的内部通道66,该内部通道66从基座25通过喷嘴24延伸,以连接到喷嘴开口31。如图2所示,当蓄存组件和泵组件16与电机外壳及支撑组件14连接起来之时,在泵机构65的推动下,细长的挤出管68的一端70将在通道66中往复移动。锯齿排出口30可包括锯齿部分72,该锯齿部分72由喷嘴24的喷嘴尖端74所阻挡。锯齿部分72可在挤出管68的管端70周围形成保护罩。该锯齿部分72可保护管端70当挤出管68的管端70延伸超出喷嘴开口31时不被使用者看到。
喷嘴24中电子眼的外壳部分26的位置在基座25的上面。如图5所示,管端70可限定轴线,该轴线与线条形成角度,该线条当轴线64通过支撑轴20时平行于轴线64。此外,外壳部分26的开口32可限定轴线,该轴线沿面对喷嘴开口30的轴线的方向延伸,以形成角度。后面将解释,可包括单个传感器红外(IR)发射器501和IR检测器502(图31)作为电子眼传感器36的一部分,以检测喷嘴开口31的下方的使用者的手,并对此进行响应以启动一个开关以发起液体挤出系统10的操作,后面将对此进行解释。
内部通道66的表面75由光滑材料组成,以在安装或移开蓄存器模块和泵组件14以及流体挤出系统10期间,为通道66中细长的挤出管68的运动提供基本上无摩擦的路径。另外,内部通道66的曲率半径使得细长的挤出管68可在通道66中光滑地移动。例如,在图示的实施例中示例的内部通道66的曲率半径大约是两英寸。挤出管68由LDPE(低密度聚乙烯)制成,也可以由其它不和肥皂液中的化学物质发生反应的合适材料来制造,所述材料还提供一个光滑的外表面来适应通道66中管68几乎无摩擦的运动。
通道66在通道66的整个长度上在喷嘴24中居中布置以限定轴线64。在图2中看到,通道66下端部的轴64在一端与容器60的中心轴64在一条直线上。因此,在安装满的容器60期间,当细长的管68转动时,管68在通道66的整个长度上都围绕中心轴64转动。由于管68关于轴64中心布置,又在在通道66里中心布置,当安装或拆除容器60期间,容器60就能够转到相对于外壳44的合适的位置。
如图2和图3所示,支撑轴20上有外螺纹76和内部通道78,细长的挤出管68通过该内部通道18延伸。螺母38包括与外螺纹76啮合的配合内螺纹,允许螺母38转动及向上移动,与盥洗台18的下边啮合,并保证支撑轴20和喷嘴24对抗相对盥洗台的移动。螺母38上配有向外伸出的指形手柄80,为了便于在安装液体挤出系统10期间转动螺母38。
参照图3,图4,通道78包含在支撑轴20中的中空部分中形成的壁面82,83。通过肋88,把壁面82,83保持在距支撑轴20的外壁面86某一距离的位置上。外螺纹76在外壁面86上形成,基本上沿支撑轴20的长度分布。支撑轴20的中空部分84还包含一个延伸支撑轴20的长度的通道90(图4),作为从电子眼传感器36伸到导线50的远端或下端上的夹扣(图中未显示)进行布线的路径。导线50的下端部在外螺纹76下面,从支撑轴20的下端部部分94中的开孔92穿出来。通道78也由筋98的端部96形成。筋98在壁面82和83之间延伸轴20的长度。在挤出管68插入或者拆离通道78时,或它在通道78中转动时,以及当管68响应于泵机构65的启动在通道78中往复移动时,筋98的端部96用于与挤出管68的外表面接合。
参照图5,圆柱形的连接杆100从支撑轴20的下端部部分94伸出。连接杆100上有多个沿圆周分布的键102。在图示实施例中,键102每隔30度布置一个,其原因后面将解释。图6的电机外壳和支撑组件可包括多个凹槽104,该多个凹槽圆周的布置在支撑组件14和电机外壳的内部106上。键102用于与多个凹槽104配合,用来提供电机外壳和支撑组件14与支撑轴20的连接。这种布置允许支撑轴20的内部通道78与电机外壳和支撑组件14的内部中心部分106对齐在一条线上。
包括夹扣42的独特装配结构,使得电机外壳和支撑组件14易于与支撑轴20连接和脱离。如图3和图5所示,支撑轴20的下端部部分94包含杆状凹槽108。该杆状凹槽108可以为圆周锯齿形的凹槽并包括底部109。夹扣42(图1,图2,及图8-11)适于保证电机外壳和支撑组件14与支撑轴20的连接。
图8-11示出夹扣11的顶视图、侧视图、底视图和等角投影图。夹扣42通常为U形,具有一个开口110和弧形的封闭端112。如图9和图11所示,夹扣42具有通道14,该通道14绕夹扣42的长度跟随内部路径。。弹性侧壁116和侧壁118与弹性底面120一起确定了通道114。如图8—11所示,在围绕U形夹扣42的长度上,侧壁116通常比侧壁118高,并且侧壁116,118均限定特定的轮廓,这使得夹扣42能够提供可拆卸地快速配合,来将电机外壳和支撑组件14啮合固定到支撑轴20上。
侧壁116每一个向内的部分包含第一个弧形的入口倒圆121,通常平坦的第一部分122,和通常平坦的第二部分124,该部分第一端与第一部分122相交成一定角度。第二部分124的第二端与实质上是圆形的部分126连接。该圆形部分126延伸超过180度的量为角度125。在一个实施例中,角度125为30度,以便圆形部分126延伸大约240度至夹扣42的对边。可延伸圆形部分126以连接到大致扁平的第三部分128上。第三部分128与大致扁平的第四部分130相交。在第四个平面部分130的端部是个第二个弧形的入口倒圆132。
夹扣42侧壁118的每一个向内的部分都包含一个入口的倒圆134,它连接到一个在第一小块138处终止的第一弧形的部分136。小块138与基本上呈圆形的部分140连接,该部分140延伸超过180度为角度125。在一个实施例中,角度125为30度以便大约240度至夹扣42的对边。圆形部分140与第二小块142连接,该小块连接在侧壁118的弧形部分144上。在侧壁118的外端有个入口倒圆。
图8—11中可以看到,在图示的实施例中,形成侧壁116的顶部的内向表面的尺寸和构成与形成侧壁118的顶部的内向表面的尺寸和构成不相同。仅作为举例子而不是限制,在图示实施例中,侧壁116的圆形部分126的半径147大约是0.327英寸,侧壁118的圆形部分140的半径149大约是0.502英寸。夹扣42由刚硬而又柔韧的材料组成,使得夹扣42强度上足够将电机外壳和支撑组件14与支撑轴固定到一起,而且在侧向有充分的挠性,允许在两个卡扣动作位置上适当地起作用,如下面说明。
随着喷嘴24和支撑轴20安装到盥洗台18(图1,图2),电机外壳和支撑组件14的内部上面部分的凹槽106(图6和图7)向上移动,与支撑轴20的圆柱形连接杆100的键102配合,直到键102与凹槽104配合好为止。
如图3所示,泵外壳凹槽148环绕泵外壳44的外表面和上边的表面。泵外壳凹槽148可包括底部151并适合于通过夹扣42的开口110容纳在图12A的第一位置、夹扣42(图8)的侧壁118的弧形部分136和弧形部分144中。泵外壳凹槽148还可适合于通过开口110容纳在图12B的第二位置、侧壁118的圆形部分140中。
在移动电机外壳和支撑组件14与连接杆100接触之前,夹扣42通过将侧壁118插入凹槽148与之配合的方式,部分地手工安装到组件14上。在第一个位置上,促使互补的入口倒圆部分134和136围绕泵外壳凹槽148的底部。这可使得夹扣42向外弯曲,然后向内回弯。在夹扣42向内弯曲时,弧形部分136和144与泵外壳凹槽的底部151配合。弧形部分136,144和夹扣42的尺寸以及夹扣42的固有的柔韧性使得夹扣42有些牢固地安装在泵外壳14的外边的上表面的第一位置。这相对泵外壳凹槽148保持夹扣42,如图12A所示。由于相对泵外壳凹槽148保持夹扣42,可使用户自由地手动使电机外壳和支撑组件14与连接杆100相配合。
在移动电机外壳和支撑组件14与连接杆100配合时,邻近的键102之间以及邻近的凹槽104之间的周向距离就允许电机外壳和支撑组件14以30度的增量转动,使得电机外壳和支撑组件14的安置避免与下水槽的下边,以及安装在盥洗台18下的管件或结构部件相冲突。这也允许在需要维修流体挤出系统10时使组件14置于易于够得着的位置上。
在电机外壳和支撑组件14定位和安装在连接杆100上之后,手工将夹扣42横向向内从其第一个位置(图12A)移动到第二个位置(图12B)上。为了到达该第二位置,侧壁116,118轻微地向外弯曲,并且向内弯曲以允许夹扣42的圆形部分140在其整个长度上与凹槽148的底部151啮合,以及允许夹扣42的圆形部分126与支撑轴20的轴凹槽108(图5)的底部109啮合。在图8—11中图示的实施例中,圆形部分140绕泵外壳凹槽148的底部151延伸240度,圆形部分126绕轴凹槽108的底部109延伸240度,当夹扣42可拆卸地位于其第二个位置时,圆形部分140和126通过夹扣42互相固定。
图3和图7中可以最好地看到,电机外壳和支撑组件14中的泵外壳凹槽148由法兰150部分地形成。法兰150可包括朝上表面152。当夹扣42朝轴线64向内移动时,夹扣42的表面154(图9)滑过法兰150的上边表面152的一部分。此外,表面156滑过法兰150的下侧的一部分。这使得在夹扣42的通道114内可滑动地啮合法兰150(图9)。如上所述,进一步朝轴线64向内推进夹扣42时,侧壁118移动到泵外壳凹槽148中,并且侧壁116移动到支撑轴20(图12B)的邻近的轴凹槽108,直到平坦的部分124,128(图12A)接触到轴凹槽108的底部109为止。然后,夹扣42向外弯曲其后向内弯曲,以允许侧壁116的圆形部分126在180度的弧度距离乘以两倍角度123的值上绕轴凹槽108(图12B)与轴凹槽108顶部啮合。图示实施例中,侧壁116的圆形部分126绕轴凹槽108延伸大约240度,然而这个尺寸可以改变。当夹扣42在图12B所示的位置时,法兰150紧密地啮合在侧壁116,118各自的表面154和156之间。另外,侧壁116的圆形部分126与轴凹槽108的底部109紧密地啮合,圆形部分140与泵外壳的底部151啮合,其都具有卡扣作用。因此,机动壳和支撑组件14可以可拆卸而又牢固地夹持轴20,直到手工向外移动夹扣14以从至少轴凹槽108上与夹扣42脱离。
如上所述,电机外壳和支撑组件14包括泵外壳44和电机,以及启动机构外壳46。当如上所述地电机外壳和支撑组件14安装在支撑杆20上时,组件14将提供泵机构65运转的驱动力。参照图2,电机49装在外壳46中,通过连接导线50(图1)与电子眼进行电相连。电机49还可通过导线54,56以及连接器58与包含在电池组52中的电源电气连接。电子眼传感器作为一个在闭合和断开之间切换电机49的开关,或者如果需要,传感器能够触发分离的开关(图中未显示)动作,来开动电机49。
一个装在外壳46中可转动的减速齿轮系51在动作时把电机49的输出耦连到泵锤53。泵锤53在图13中详细说明。参照图2和图13,泵锤53包括一个与正齿轮160啮合的致动齿轮部分158,正齿轮自身又是通过减速齿轮系被电机49驱动。泵锤53安装在销轴162上,来相对于外壳46转动一个小的弧度。在图13的图示实施例中,在泵锤的端部可为一对致动器臂164,166,当泵锤53转动一个小的弧度时,它们转动。泵锤53还包括一个平面168,它用于与锤反冲挡块170(图15A)配合。该锤反冲挡块170可刚性却可调节地安装在外壳46的里面,如图1,图2和图15A—C所示。可选地,锤反冲挡块170以可调节的方式安装在外壳46上。如图13所示,致动器臂164,166之间的空间界定一个开放的空间172。
现在将参考泵外壳44的内部空腔(图2和图14)。泵致动器174置于泵外壳44的内部空腔47中。该泵致动器174可认为是泵机构,并可包括从致动器174机体绕其周边向上伸的致动器法兰176。如图14所示,泵致动器174和连接在泵机构65(图2)上的空心的泵吸入管178配合,当泵机构65动作时向下移动,后面将作更详细的说明。如图14所示,致动器174向上的移动受致动器顶端表面180相对于泵壳44的向内的限制面182的阻挡面的限制。
细长的挤出管68牢固地搭接在致动器174的圆柱形开孔上,籍此挤出管68可随着致动器174移动在通道78内沿往复的方向移动。致动器174还包括一个向下伸展的部分186,使得肥皂液从蓄存容器60出来穿过致动器进入挤出管68中,后面将更详细地介绍。如图14所示,泵外壳44在一个侧壁设有一个开口188,以允许在泵锤53和致动器174的法兰176之间可选择地进行接触。
图15A画出了当电机没有开动时泵锤53的状态。此时,泵锤处于完全反冲位置。致动器臂164,166(未示出)跨在致动器174的上边部分190上,使得在电机20的影响下,当泵锤顺时针绕枢轴162转动时,上边部分190伸展打开空间172(图13)中。在图15A中,致动器164,166位于距离致动器法兰176上表面对面侧边之上很近的位置上。
电机49动作后,减速齿轮系51驱动正齿轮160,该正齿轮160又驱动泵锤53顺时针转动,如图15B所示,直到致动器臂164,166的外端开始在致动器法兰176上对立的外端表面位置为止。如图15C所示,在此时,电机49继续动作,继续顺时针转动泵锤53,并且向下把泵致动器174推进入泵机构65中。
泵致动器174朝下移动的量决定了自动挤出装置10在每一次动作时,管端70处的伸长管68挤出肥皂液的剂量。泵致动器朝下移动距离由锤反冲挡块170的位置来控制。锤反冲挡块170的位置可由角度189限定,该角度189从销162的中心至挡块170的远端表面进行测量。在一个实施例中,角度189为31度。角度191参考致动器臂164,166的储存位置,并可从销162的中心至挡块170的局部表面进行测量。在一个实施例中,角度191为13度。为了挤出肥皂液的所要求的剂量,泵锤53上的平面与反冲挡块相碰,从而泵锤53停止进一步的顺时针转动。
参照图15A,B和C,当泵锤的平表面168碰到锤的反冲挡块170时,电机失速,通过电机49的电流增加,通过失速电机的电流增加被电路(图31)检测到,电机49的驱动消失,因而防止通过电机向泵锤53发出扭力。随着关闭电机,泵机构65(图20)中的弹簧236使得泵室218扩张,籍此泵致动器174的法兰176向上移动,以迫使泵锤53逆时针转动至其开始位置。来自减速齿轮系51的惯性把逆时针转动的泵锤带动至图15A所示的位置。
图16,图17是泵致动器174的详细视图,显示了致动器法兰176的一个带斜边的形状,它象前面所述的装置一样运行。致动器174的外边的部分包括单个环绕的内螺纹258(图20),用于与容器60颈部的相应的螺纹配合,在蓄存组件和泵组件16装箱期间,可以把致动器174和吸入管178保持在不可操作的位置上,后面将对此进行说明。
致动器174内有一个中空的小室194(图17),一个时间控制轴196从部分198向下延伸,部分198形成圆柱形开口184的底部188(图14和图17)。挤出管68通过圆柱形开口184(图14)连接到致动器174上。时间控制轴196包括四个朝下延伸的叶片200,其上面部分连接部分198。邻接叶片200可作为支架元件的一部分以在叶片之间限定开口202,当泵机构65启动时,肥皂液沿着时间控制轴196向上、穿过开口202到达挤出管68提供通道。时间控制轴196的底部包括一个平台204,当泵机构65启动后,用于它与密封上行程球塞206配合(图20)。
图20提供泵致动器174,泵机构65及肥皂液容器60之间关系的一个示意图。根据本发明的意图,泵机构65是一个领域内公知的标准自启动泵。可以预想的是,本发明可使用另外的泵机构,该泵机构具有可与下述说明不同的结构和操作。泵致动器174位于吸入管178的圆柱形壁208的顶部。该泵致动器174在压力配合点210固定在吸入管178上。吸入管178的内部包括一个基本上呈V形限制件212,有一个开孔214从中穿过。球塞206适于停在V形槽216,以便挡处在图20所示的停止位置时阻滞孔214。
泵机构65中,在限制件212下边是一个圆柱形开放出口室218,在它的底部具有脊220;室218还由具有外端224的壁222所限定,壁222可以是弹性的向外延伸的圆形壁,其中外端224可滑动地啮合固定外壳226。固定外壳226形成泵机构65的组成部分。固定外壳226的底部被一个圆形盘228限定,其中心限定有孔230。固定外壳226可包括一个泵球塞232搁在形成孔230的上面部分的槽234里。限位器233位于圆形盘228的顶部,形成了弹簧236下端部的安装。弹簧236的上端贴紧脊220。
由于电机旋转致动器臂164,166以啮合法兰176,以便向下驱动致动器174。致动器又向下驱动吸入管178。当致动器174向下驱动吸入管178时,弹簧236压缩以及容器60加压,以便使得肥皂液从容器60中泵出。弹簧236提供把致动器返回到其上位置的力,如前所述。
固定外壳226的底端包括圆柱形的凸台238,其中有空的中心部分240,空的肥皂液吸入管242插在里面。管242从凸台238向下延伸,几乎到达容器的底部,从而保留空间244以允许肥皂液从容器中传送到管242。
固定外壳226通过套箍248牢固的连接在容器60的颈部246上。套箍248压接在固定外壳226的的向外延伸的法兰250以及颈部246上。为了防止肥皂液在泵机构65的加压操作和容器60的运输期间从容器60中泄漏,于配合螺纹254处泵的密封部件252牢紧定固定在泵外壳226上。泵的密封部件252是圆形的,有一个包含内螺纹258的内部小室256。内螺纹258用于和泵致动器174上的单个外螺纹192配合。当吸入管178顶着弹簧236的力向下移动,并转动大约一个完整的轮回来使内螺纹258与致动器的螺纹192配合时,发生上述配合。这种布置可在装箱期间维持泵机构65处于不可动作的位置。在使用之前为了启动泵65,把泵致动器174反转以解除螺纹258和192的配合,结构是吸入管178在以前压缩了的弹簧236的弹力下向上移动。
流体挤出系统10还包括可拆卸的紧固组件,该组件包括固定夹扣48(图1),使肥皂液容器60能按顺序地安装在电机外壳与支撑组件14上和从其上拆除。参照图2和图21—23,固定夹扣48牢固地连接在组件14的下端部。如图21所示,固定夹扣48包括中心布置的开孔262(图15A),该开孔262与组件14下端部的开孔264(图15A)在对齐一条直线上。螺钉或者其它合适的紧固件(图中未显示)穿过孔266(图21—23)插入,以把固定夹扣48固定在组件14上。
由图23可见,固定夹扣48可包括一个低的板268,一个从板268向下延伸的壁270,以及一个向内延伸的法兰272。在图示实施例中,固定夹扣48包括一个平的后壁274,然而后壁274也可以是其它合适的形状。参照图21和图23,法兰272在开孔262的每一边都包括有平坦部分276、小块278以及延伸了大约180度的圆形部分280。法兰272和低的板268之间的空间确定了一个通道282。通道282也围绕开孔264延伸了180度,同时还有两个平的通道部分284延伸到后壁274。止动部件285置于通道282中,后面将解释其目的。
参照图21—23,固定夹扣48的下板268包括多个沿孔262分布的向内的凸起286,以便在凸起286之间限定间隔288。在锯齿291中终止的摩擦面290(图21)配有一个或多个朝上的凸起286的表面上。当蓄存组件和泵组件16安装到肥皂液挤出装置10上时,每个摩擦面290可在凸起286中呈现有角度的厚度,其用于在接片292和容器60的上表面293之间楔入凸起286。完全的安装包括位于锯齿291(图21)内部的凸块295(图27)。
参照图24和图25,图示固定夹扣48没有与电机外壳和支撑组件14的下端部260(图2)(例如图24和25中未示出的下端部260)连接在一起,但如图2所示,可以理解固定夹扣48连在组件14上。如图27所示,容器60包括颈部246,以及从颈部向外的翼片292。如图25所示,每一翼片292有一个基本上平的上端和下端部表面,其尺寸适合与固定夹扣48的小室282配合。图24—27的实施例显示了四个绕容器60的颈部分布的具有相等间隔的翼片292。然而,容器60可以有不同的翼片配置方式,作为举例,如果需要,也可以包括3个或2个翼片,而固定夹扣48中的凸起286和间隔288的数目要相应地改变(图21、22)。
图29是喷嘴24电子眼中传感器单元36的位置的视图,图31是本发明的流体挤出系统10的肥皂液挤出装置电路的实施例的框图。在图31中,肥皂液挤出装置线路500包括一个红外线发射器501,红外线检测器502,组合控制电路503,稳压器504,电压源505,控制二极管506和扬声器507。在本实施例中,红外线发射器501位于电子眼传感器单元36中(图29),包括一个第二电压源508以提供对红外线发射器501的电压,以便于从流体挤出系统10中发射出脉冲的红外线信号。如行业中所公知,第二电压源508可以是产生电位的电源,比如一个电池或者其它的设备,产生电位以引起来自第二电源508的电流。图示实施例提供施加于红外线发射器501的6伏特的电位,而在其它的实施例中第二电源是可以改变,只要能从红外线发射器501产生红外线脉冲信号即可。同样,红外线发射器501的一部分是个标准的二极管509,与控制来自第二电源508的电流方向的控制二极管506很类似。再者,红外线发射器501用于从肥皂液挤出装置10中提供连续的红外线信号,它由作为装置控制电路503的一部分的发射(TX)和接收(RX)控制电路510控制。装置控制电路503的外边是红外线检测器502,物理地置于电子眼传感器单元36中(图29)。红外线检测器502是低电流消耗的设备,也由TX和RX控制电路510控制。红外线检测器502当物体,比如手(肥皂液据此挤出),位于从红外线发射器501中发射的红外线信号所形成的检测到领域中(也就是路径)中时,红外线检测器520可以检测之。位于检测领域中的物体可朝红外线检测器520反射从红外线发射器501中发射的红外线信号,红外线检测器520接收反射的红外线信号并检测该红外线信号。注意到红外线信号发射是使用标准的红外线数据发射技术的领域中所公知的。在本实施例中,红外线检测器有一个标准的二极管511来控制电流的方向,还有一个红外线检测放大器512。红外线检测放大器512放大脉冲信号并将信号传送到接收器电路513。当接收器电路513从红外线检测器502接收到3个连续的脉冲信号时,接收器电路513才会传给电机驱动器514一个信号,以启动电动机49(图31和2)。应注意,领域内的普通技术人员公知的是,贯穿整个肥皂液挤出装置电路503的信号,沿着由导电材料组成的标准的导电线路传递。还应注意,电机49由电机驱动器514协同电压源505驱动,该电机还受到常规的三极管516的控制。
在图31的肥皂液挤出电路503中,TX和RX控制电路510控制从红外线发射器501发射红外线信号,以及红外线检测器502对反射的红外线信号的接收,该信号发送到接收器电路513。为了控制发射和接收控制电路510以及红外线检测器502之间的控制信号的发射,有一个标准的三极管517与电压源518(例如5伏特)进行电连接。注意红外线检测器502电气地接地519,以准确控制到红外线检测器502的电流。如前所述,在一个实施例中,当接收器电路513从红外线检测器502接收到3个(在其它的装置中可以多或者少)连续的脉冲信号时,电机49启动(进而从管端71(图3)挤出肥皂液)。3个脉冲使得传感器可以辨别是一个真正的使用者,抑或是偶尔从发射器前面经过的别的物体。当电机接通时,从电机驱动器514发射一个信号到存储计数器520,该存储计数器520是一个领域公知的常规的计数器。
换句话说,组件控制电路503可包括发射(TX)和接收(RX)控制电路510,其电气连接至红外线检测器502,如图31所示。组件控制电路503可包括电机驱动514和接收电路513,其可电气连接至红外线检测器502和TX和RX控制电路510。接收电路513可电气连接至电机驱动514。如下所述,TX和RX控制电路510可生成发射信号,该发射信号可促使红外线发射器501产生脉冲红外线信号。TX和RX控制电路510还可为红外线检测器502提供偏置信号,以闭合或者允许红外线检测器502检测脉冲红外线信号。此外,TX和RX控制电路510可为接收电路513提供时钟信号,以便于在根据组件控制电路503的示例性实施的挤出肥皂之前检测连续脉冲的组。在组件控制电路的一个实施例中,仅当连续接收脉冲信号由接收电路513接收时,接收电路513将从红外线检测器502发射信号至电机驱动514,该电机驱动514又随之操作电机49。
存储计数器520与一个开关控制电路521进行电连接,该电路控制3个开关,在本实施例中,包括测试开关522,复位开关523和计数器开关524。这些开关522,523,524是常规的开关,它们根据工作(比如测试,复位或计数)的需要启闭,以将电流泄放到地线519。通过使用开关控制电路521,协同电机驱动器514及TX和RX控制电路510,存储计数器520保留循环次数的记忆量(例如肥皂液挤出的次数),并且当一定数目的挤出循环(例如960次或1200次)已发生时,传送一个信号到音频驱动器525以及发光二极管(LED)驱动器529,使得嵌入在电子眼传感器单元36中(通过图29中的透镜34可以看见)的指示灯37(图29)或者报警器(比如使用扬声器507),可以发出信号,指示肥皂液挤出装置的组件必须重新灌装了。注意,在启动过指示灯37或者报警器以后,流体挤出系统10将继续工作。
图31中还有一个振荡电路526,第一分频器527,第二分频器528,以及LED驱动器529和电池电平选择器530,都在组件控制电路503中。这些部分为LED驱动器529以及音频驱动器525提供了所需的信号频率和时间,来产生重新灌装的指示器和警报器信号。振荡电路526可电气连接至第一分频器527。振荡器电路526可产生提供给第一分频器527的系统频率振荡信号。振荡器电路526可包括已知的电阻电导电容(LRC)电路和逻辑门反相器以产生公知技术中的标准的振荡。第一和第二分频器与TX和RX控制电路510以及音频驱动器525进行导电连接,目的是产生所需的重新灌装的指示器和警报器信号。音频驱动器525驱动扬声器507,当肥皂液挤出装置必须重新灌装时,产生声音。同样,与第一分频器527相连的LED驱动器,电池电平选择器530以及音频驱动器525,驱动指示灯37发出信号,提示肥皂液挤出装置需要重新灌装。同样,当装置的电池必须更换时,电池电平选择器530提示LED驱动器529。电池电平选择器与几个电阻器相连,这些电阻器用来控制到达电池电平选择器530的电压大小。在电路503的外边是稳压器504。这些稳压器用来控制传到电路503的电压的大小,并和一个标准的电容及地线相连,以恰当地调节电路503所需的电压。
使用时,图31中的肥皂液挤出电路500的实施例连续地从肥皂挤出组件10外边的红外线发射器发射红外线信号。当一个物体,比如手,进入从红外线发射器501发射的红外线信号组成的检测到区域或者路径中时,红外线检测器502接收到物体反射的脉冲,并向接收器电路513发送一个信号。在图示实施例中,当接收器电路513接收到3个连续的脉冲时,接收器电路向电机驱动器514发送一个信号,电机驱动器转而又启动电机49,以挤出肥皂液。挤出的肥皂液的剂量由存储计数器520监视,如上所述,当肥皂液必须重新灌装时,其协同音频驱动器通过扬声器507或指示灯37进行可听见的指示。
图32是本发明的挤出肥皂液方法的实施例的流程图。在图32中有流程图A和流程图B两个流程图,描述了肥皂液挤出方法600。流程图A描述在肥皂液被流程图B描述的连续循环用完后置换肥皂液的方法的一个实施例。流程图A从540步开始,该步替换瓶容器60。容器60可包括通过本发明的流体挤出系统所挤出的肥皂液。并不要求容器60中完全装满肥皂液,只要容器60里有一些要由肥皂液挤出装置10挤出的肥皂液存在就可以。接着在541步按下复位键523(图31)。在步骤541处按下复位键523以使复位图31中的存储计数器520到0。回忆前面所述,存储计数器保持跟踪循环的次数(即肥皂液挤出的次数),并且当循环达到一定数目时(比如960或1200次),向音频驱动器525发送一个信号,以启动指示灯或警报器(例如当使用图31的扬声器507时)来提示肥皂液挤出装置必须重新灌装。在一个实施例中,由于在540步容器60已经被一个装满的瓶置换,所以计数器在542步复位。
仍参看流程图A,在543步,为了将肥皂液从容器40中通过肥皂液挤出管68提升上来,要执行几个激发泵的动作(比如4个)。有几种不同的实施例能完成激发泵的动作。例如,在一个实施例中,如上所述的自激发泵机构65,可能运作4次来将肥皂液从容器提升到肥皂液挤出管68。在可选的实施例中,使用者可手动泵压挤出管68,来将肥皂液提升到管68中。可选地,在其它实施例中可以增加几个额外的泵,来达到将肥皂液从容器或者瓶中提升到肥皂液挤出管68所需要的泵次。接着在544步,由于在540步已经置换好一个新的肥皂液容器60,由LED驱动器529(图31)驱动的表示瓶中余量低的LED关闭。
图32中的流程图B是每一次当肥皂液挤出时发生的循环(也就是肥皂液每挤出一次)的步骤的实施例的流程图。在545步,红外线检测器502(图31)检测到使用者的手的存在,在546步开始肥皂液的挤出。在545步每挤出一次肥皂液,一个计数器(比如图31中的存储计数器520)累加,以跟踪容器60或瓶中的剩余肥皂量。回忆前面所述,每一个瓶或容器60大约有960或1200个可以计量并且存储了的循环,以便于在肥皂液用得很少或者容器60空了的时候,指示灯37或者警报器可以提醒该装置的使用者或者拥有者。只要计数器520的计数少于900次循环,545—547步就重复,在该实施例中由548步描述。注意,在可选的实施例中,计数的循环次数可以或多或少,仅仅是由于要求在肥皂液挤出装置16的蓄存器中存储较多或较少的肥皂液。因此,900次循环仅仅是一种实施例中被计数的循环的数目,在其它的可选的实施例中,该数目可多可少。一旦循环的次数达到900次或者更多,LED指示灯或警报器将在549步启动,来提醒使用者或拥有者需要添加肥皂液。还有,流程图B的一部分是550步的电池传感器,它检查电池电平是否低于事先预定的电压值(比如4.85伏特)。如果是的,那么在551步,LED指示灯37或警报器动作,提示电池电压低了,电池需要充电或者更换。如果电池电压水平不低于事先预定的电压值,在546步肥皂液挤出,而不启动LED指示灯37或警报器。再次注意,在可选的实施例中,激发LED指示灯或37警报器启动的电池电压水平以及循环次数是可以改变的,但仍落入权利要求的范围之内。
因此,肥皂挤出电路500包括组件控制电路503的示例性实施例。图33A-I构成图31的肥皂挤出电路500的示例性示意图700。如图33A所示,振荡电路626可包括标准的LRC电路和逻辑门反相器,以产生本领域所示的系统频率(即振荡)信号。该系统频率信号可提供给第一分频器627。
如图33A-B所示,第一分频器627和第二分频器628可利用系统频率信号分别产生输出Q1-Q12和Q13-Q24。输出Q1-Q12和Q13-Q24为TX和RX控制电路610(见图33C)、存储计数器620(见图33F)、电机启动614(见图33G)、LED驱动629(见图33H)和音频驱动625(见图33I)提供所需的波形和时钟信号。第一分频器527和第二分频器528可为任何标准的逻辑计数器或可编程逻辑阵列。
在图33C中,示出TX和RX控制电路610的示例性实施例。当可出现适当的逻辑时,TX和RX控制电路610利用标准逻辑门IC3-IC7和IC10,以通过标准晶体管517为红外线检测器502提供信号偏置。标准晶体管517可电气连接至电压源518(例如,5V)和红外线检测器502,如图31所示。标准晶体管517的动作与开关相似。当出现来自TX和RX控制电路的信号偏置时,标准晶体管517可选通或者切换关闭,从而允许电压源518促使红外线检测器502进行操作。应注意的是,红外线检测器502可电气连接至地519,以正确地控制红外线检测器502的电荷的流动。
TX和RX控制电路610也利用标准逻辑门IC3-IC8、IC11和IC13,以基于波形和时钟输出(即Q2、Q4、Q6和Q8)从第一分频器627产生发生信号,如图33A所示。在一个实施例中,反射信号可为三脉冲信号,该信号促使红外线发射器501为系统频率信号的每个周期发射相应的脉冲红外线信号。此外,TX和RX控制电路610利用标准逻辑门IC3-IC9、IC11-IC12和IC14-IC21,以产生时钟信号,该时钟信号通过接收电路613(见图33D)使连续脉冲的组(例如,三个连续脉冲)的检测同步。
在图33D中,示出接收电路613的示例性实施例。接收电路613包括三个D触发器6131、6132和6133,用于锁存来自红外线检测器502的连续脉冲。其他的两个状态逻辑装置,例如SR触发器、JK触发器,或者可重置位存储装置可用于可选实施例中,用于锁存所检测的脉冲。当接收电路613接收三个连续脉冲(在其他实施例中,连续脉冲可更少或者更多)使,接收电路613产生脉冲检测信号,该脉冲检测信号可提供给电机驱动614电路。三个脉冲允许肥皂挤出电路50分辩实际的使用者和意外地经过发射器前面的其他元件。在接收脉冲检测信号和波形以及时间信号Q16之后,电机驱动614电路产生“挤出肥皂”信号(即图33E和33F中的计数信号),其使得电机挤出肥皂达预定时间间隔。
在图33F中,存储计数器620可利用通过开关控制电路621的电气连接接收来自电机驱动614电路的挤出肥皂信号。存储计数器520可为任何标准的逻辑计数器或者可编程逻辑阵列,其可在接收来自电机驱动614电路的挤出肥皂信号之后,增加内部计数器。因此,存储计数器620保持周期数的轨迹(即可挤出肥皂的时间)。根据周期数选择(例如960或者1200个周期),当周期数选择可到达必须再填充肥皂挤出组件的信号时,存储计数器620发送结束信号至LED驱动625(图33H)和音频驱动625(图33I)。在接收到结束信号之后,LED驱动625发送嵌入在电子眼检测器单元36中并通过镜片(图39)可视的指示灯。此外,在接收到结束信号之后,音频驱动625通过扬声器507激活警报。应注意的是,在激活指示灯或警报之后,挤出器10将继续操作。
开关控制电路621在本实施例中控制三个开关,包括测试开关521、重置开关522和计数器开关523。这些开关为传统的开关,根据所需要的操作(例如,测试、重置或技术)断开和闭合该开关从而为地提供电流的电荷。利用开关控制电路521,并结合电机驱动514和TX和RX控制电路510,存储计数器520保持周期数的轨迹(即可挤出肥皂的时间),并当发生一定的周期数(例如960或者1200个周期)时,发送信号至LED驱动525和音频驱动525,以便可激活嵌入在电子眼检测器单元36中并通过镜片可视的指示灯(图29)或者警报(例如利用扬声器507),以发送必须再填充肥皂挤出组件的信号。应注意的是,在激活指示灯或警报之后,挤出装置10将继续操作。
图24,25,27和28显示了前述蓄存器和泵组件16,它们用于在自动肥皂液挤出装置10中使用。肥皂液吸入管242,泵机构65的致动器174以及挤出管68全部形成了一个整体组件,当容器60中的肥皂用空了的时候该组件可以拆卸。因此,随着每一次置换部件16安装到挤出装置10上,新的泵机构65和管68及242也可被装配上了。本发明中,如后面将要说明的,为便于部件16的安装,挤出管68,致动器174,泵机构65及吸入管242都对齐在一条共同的中心线上,如图2和图24中的标号64所示。因此,在将其安装到电机外壳和支撑组件14上或者将其拆卸下来时转动组件16时,包含组件16的所有部件在各自的外壳和通道中,光滑地、几乎无摩擦地转动。考虑到细长的挤出管68的完整性,这个特点就显得非常重要,该挤出管68跟随喷嘴24(图2)中通道66里的致动器路径。在安装或者拆卸期间,蓄存器模块16的转动造成弯管68绕其自身的轴转动(如图5中的67所示)。然而,因为管68是绕自身的轴转动,整个的轴基本上转动自由,挤出管上没有受到明显的压缩或者拉伸应力。
由于蓄存组件16的单一中心线结构带来的另一点是,致动器174能够与普通市售泵机构65一起使用,而不需要特别构造或设计泵组件。这样明显地降低了蓄存器模块16的成本。泵机构65是一个自启动泵,根据电机49每一次动作,从挤出管68(图3)的端部70输送预定剂量的肥皂液。还要注意,随着致动器174的每次操作,挤出管68在喷嘴通道66中往复移动,协同自动挤出装置10的运行,具有如下所述的多个优点。
如图2所示,本发明的流体挤出系统10的安装,通过设置在盥洗台一个合适大小的孔22开始,该孔在盥洗台邻近下水槽(图中未显示)边缘的一个位置上。支撑轴20连接在喷嘴和固定轴组件12上,向下插入通过孔32,直到位于喷嘴26的基座部分25下面的弹性垫圈27与盥洗台18的上表面29邻接为止。接着螺母38和保险垫圈40安装在支撑轴20的下端部部分94,同时连接导线50穿过螺母38和保险垫圈40的中心孔。螺母38和保险垫圈40与盥洗台18的下边33紧密相接,同时事先转动了喷嘴24,使得喷嘴开口31指向下水槽。
接着,通过将组件14的内部部分106(图2,图7)置于连接杆100上,使得键102和凹槽104在其各自的长度上配合,把电机外壳和支撑组件14连接到支撑轴20上。在该步之前,轴夹扣42的侧壁118部分地插到组件14的泵外壳凹槽148中,并且保持在如图12A所示的位置上。安装组件14时,电机和致动器机构外壳46可能起初与下水槽下侧贴接,或者与下水槽下的管件或其它固定设施及导线相碰撞。如果产生这个问题,可以通过如下办法解决:从连接杆100上拆卸组件14,转动组件14直至电机外壳46不碰到其它任何部件,并重新将组件14的内部部分106(图2,图7)插到连接杆100上,直到键102和凹槽104再次配合为止。在图示实施例中,组件14可以以30度为步增量转动。当组件14相对支撑杆20的位置适当时,用手向内推轴夹扣42,使得侧壁116完全插到连接杆100的轴凹槽108的底部,此时圆形部分126(图11)与轴凹槽108的底部109啮合,并且牢靠地将电机外壳和支撑组件固定在支撑轴20上。万一需要从轴20上拆卸组件14,让轴夹扣从侧面移出轴凹槽108和泵外壳凹槽148,逆转上述过程,把组件14从轴20上拆下。
如上所述,在电机外壳和支撑组件14正确地与支撑轴20相连之后,导线50(图1)与电机外壳46中的一个插座(图中未显示)相连,该插座连接通到电机49以及图31,图33中的用于运行电子眼传感器部件36和电机49的电路的导线50。而且,包括合适数目电池的电池组52(图2),与一个小柜壁、设备壁或其它的固定部件(图中未显示)相连,并且导线54通过可拆的连接部件58与导线56相连。
通过把挤出管68的管端70与形成于组件14颈部向内的中心布置的孔296(图14)对齐,开始将肥皂液蓄存器和泵组件安装到流体挤出系统10中。孔296的斜边298有助于引导挤出管68向上通过孔296。挤出管68、连接致动器174和泵机构65之后,把容器60向上移动,将挤出管68塞入喷嘴24的通道66中。把容器60继续向上移动,直到致动器174的顶部表面180(图14)与组件14的限制表面182相接触,阻止容器60继续向上移动为止。在这个连接点上,挤出管68完全插入喷嘴24的通道66中,并且挤出管管端70稍微伸出到喷嘴开口31(图2)外,使得部分由于喷嘴20(图30)的弧形挤出部分的齿状部分72的作用,由挤出管的管端70不会被使用者看到。
当向上移动蓄存器模块和泵组件16时,颈246上的翼片292进入固定夹扣48上的开孔262,每一个翼片292移动过凸起286之间形成的空间288,直到每一个翼片292接合夹扣48中的凹槽282为止。当容器60向上的移动停止时,容器60在两个方向上都可转动,迫使翼片292置于邻近凸起286的凹槽282中。止动部件285与一个容器60的翼片292贴接,来控制容器60的转动。某些或者所有凸起286朝上的摩擦表面对翼片292施加压力,以牢固地固定容器60和箱体16,但是由于与电机外壳和支撑组件14有恰当接触而可以拆除的。此时,凸块295(图27)可布置在锯齿291(图21)中。
为了将空的蓄存组件16从组件14上拆卸,容器在如上所述的相反的方向上转动,直到翼片292与固定夹扣48中的间隔288对齐为止。接着,降低容器的位置,从喷嘴24中的通道66中移出挤出管68,从电机外壳和支撑组件16上拆除致动器174和泵组件65。然后如前所述,安装整个蓄存组件。多个注入泵致动可自动发生(图32),以将最初量的肥皂从容器60向上提升至挤出管68。
一旦正确地安装好,当使用者将手放到喷嘴24的锯齿排液口30下面的时候,流体挤出系统10就开始启动。如前所述,电子眼传感器36检测到手的存在,并送出一个信号给致动器电机49。减速齿轮系51驱动泵锤53顺时针方向转动(如图2所示),由此,致动器臂162,164开始朝致动器174上的法兰176移动(图15A),致动器的上边部分190进入泵锤53的致动器臂164,166之间的开放的空间172中。致动器臂164,166与致动器法兰176(图15B)接合,并驱使致动器174朝下运动(如图15C所示)。在图示的实施例中,仅仅作为举例,致动器174朝下移动0.280英寸。致动器174的下移造成细长的挤出管68向喷嘴24和通道66中缩回相同的距离。在图示的实施例中,在移出的位置,挤出管68的管端70仍保持在喷嘴24的喷嘴开口31的外面。
当致动器174在泵锤的影响下向下移动时,即使管68正向其缩回位置移动,也会从细长的挤出管68的尖端70挤出定量的肥皂液。参照图20,在图示实施例中,泵机构65是自启动泵,在泵机构动作之前,泵机构和挤出管242中充满了肥皂液。当致动器174向下移动时,泵机构65迫使泵机构中的肥皂液向上流,并且压缩弹簧236。球塞206和232向上移动,造成额外的肥皂液向上穿过入口管242,经过球塞232进入小室218中。球塞206上升,当球塞206和时间控制轴196的平台204贴接时,它的向上的移动就被限制了。
当泵锤53到达其顺时针转动的限制位置,电机49失速,弹簧236(图20)迫使泵机构65、致动器174和挤出管68向上移动,使得肥皂液充满泵机构65以及挤出管68。球塞206移到孔214之上的关闭位置上。球塞206从平台204移到V形槽216所花的时间,决定了泵机构65在一次动作中挤出肥皂液的剂量。
参照图18,当泵机构65挤出肥皂液时,肥皂液经过开孔202并围绕致动器174的时间控制轴196。
在泵机构65启动后,随着管68朝喷嘴24缩回,肥皂液以连续的流动从管68的端部70挤出。如上所述,当电机失速时,在肥皂液输送期间压缩了的弹簧236(图20)使得当挤出管退回喷嘴24中的喷嘴开口31时泵室218扩张。泵室218扩张和挤出管向前的动作相结合,使得还没离开管端70的肥皂液在管68退回时被吸回。这就在管68中保留了一串肥皂液,不然这些肥皂液在主要肥皂液输送功能完成后,将滴下去。这种操作方式也能防止在使用和清洁肥皂液挤出器之间滴液以及残液积累。
前面对图示的本发明实施例进行了说明,其目的是为了讲解,而并不试图做到穷尽无遗,也不是将本发明限制为所披露的精确形式。所选择的说明部分是用来详细地解释本发明的原理以及这些原理的实际应用,使得本领域内的普通技术人员,能够通过各种不同的实施例以及各种适合其特定用途的修改利用本发明。本发明的范围并不局限于说明书,而是由下面阐明的权利要求书中定义。

Claims (5)

1.一种用于从液体挤出系统作为一个单元插入和拆卸的蓄存器模块,该蓄存器模块包括:
一个容器,用于存放将被挤出系统所挤出的液体物质,该容器确定了一个中心轴并具有一个顶端部分;
一个开孔,在容器的顶端部分,该开孔在容器中心轴上布置;
一个液体泵机构,形成容器的顶端部分的一部分,并布置为与开孔对齐;以及
一个输送管,与液体泵机构的上部相连,该输送管布置为与容器的中心轴对齐。
2.如权利要求1的蓄存器模块,其特征在于,输送管是细长的。
3.如权利要求1的蓄存器,其特征在于,液体泵机构包括一个具有法兰的启动器,启动器布置得偏离相对于容器中心轴的中心。
4.如权利要求1的蓄存器模块,其特征在于,液体泵机构包括一个启动器,在启动器被泵机构启动的时候,启动器从容器挤出液体物质,通过泵机构,到达输送管。
5.一种用于挤出系统的蓄存器模块,该蓄存器模块包括:
一个容器,用于存放将被挤出系统所挤出的液体物质,该容器确定了一个中心轴并具有一个顶端部分;
一个开孔,在容器的顶端部分,该开孔相对于容器中心轴布置;
一个液体泵机构,安装在容器的顶端部分,并布置为与开孔对齐;
一个细长输送管,与液体泵机构的上部相连,该输送管布置为与容器的中心轴对齐;和
一个时间控制轴,用于在启动器动作时允许液体物质通过泵机构提升,通过启动器的中心部分,到达中置的输送管。
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