專利名稱：氣球自動充氣裝置的制作方法
技術領域：
本發明總體涉及氣球自動充氣裝置的技術領域。本發明特別涉及一種使用者能夠安全使用的裝備在一個殼體中的氣球自動充氣裝置。具體而言，本發明涉及一種裝備在一個殼體中的氣球自動充氣裝置，所述氣球自動充氣裝置通過使用一個鍵重體(key-weight)裝置來啟動所述氣球自動充氣裝置，最好利用一個帶將所述鍵重體裝置固定在所述氣球上。
背景技術：
眾所周知，氣球可用于許多不同的方面。熱氣球可用作一個娛樂設備并且可從天空中一個相對靜止的位置觀察地面活動。氣象氣球可用于探測諸如風速、大氣壓力和氣溫的大氣環境。氣球的一個最普通的用途是在生日宴會、公園和其它公共場所接待兒童。氣球通常由膠乳橡膠、非膠乳合成材料或其它柔軟的半剛性材料制成并且通常充填空氣或諸如氦氣等輕于空氣的氣體。近來，使用具有一個自密封閥的充填氦氣的非膠乳合成材料氣球越來越普遍。另外，還可以在氣球上印上各種彩色圖案以取悅孩子們和各個年齡段的成年人。
遺憾的是，由于使用一種危險性的加壓氣體為氣球充氣存在著危險，因此使充填有氦氣的氣球的使用受到限制。盡管氦氣是一種非毒性氣體，但是吸入的氦氣會代替人體中的氧氣而導致窒息，因此氦氣是一種會使人窒息的氣體。此外，氦氣容器內具有很高的壓力。因此，任何人如果直接從一個加壓的氦氣容器吸入氦氣都會使肺部受到嚴重傷害。因而，不具有適當防護設施的無人看管的氦氣容器會帶來嚴重的危險隱患。
雖然現在已經使用了幾種氣球自動充氣裝置，但是這些裝置對于普通消費者是不太適用的。其中一些氣球充氣裝置需要將氣球插到一個噴嘴上，所述噴嘴與加壓氣體供給源相通，但是不具有可使氣球固定的一個夾緊裝置。缺少夾緊裝置會使危險的加壓氣體無方向性地從氣球中排出。因此，會使氣球充氣不足或過量充氣。使用現有的氣球充氣裝置的另一個害處是使用者直接接觸加壓氣體供給源。
使用充有一種輕于空氣的氣體的金屬非膠乳合成氣球還具有這樣一個危險。眾所周知，金屬非膠乳合成氣球是導電的，如果它與輸電線接觸，那么會使輸電線短路，從而使附近區域斷電。充有一種輕于空氣的氣體氣球的另一個危險是在氣球中的氣體逸出后，氣球會落在任何地方。這樣，氣球可能與野生生物接觸，帶來不必要的傷害，或者在很大程度上增加了不希望有的廢物。實際上，一些州已經針對這些危險制訂了相應的法規，要求使用氣球載重體以防止氣球漂浮失控。
根據上述問題，可以明顯地看出，需要一種能讓普通使用者或其他未經培訓的倉庫工作人員安全使用的裝備在一個殼體中的一個氣球自動充氣裝置。此外，還需要一種氣球自動充氣裝置，該氣球自動充氣裝置能夠保證將一個氣球載重體連接到一個充有一種輕于空氣的氣體氣球上，以使所述氣球符合必要的州訂法規。另外，還需要一種氣球自動充氣裝置，在該氣球自動充氣裝置中具有一個連接部分以便于加壓氣體供給源與夾緊機構和噴嘴之間的相互連接，從而可以增加所述氣球自動充氣裝置的可靠性。
發明內容
綜上所述，本發明的一個方面是提供一種氣球自動充氣裝置。
本發明的另一個方面是提供一種裝備在一個殼體中的氣球自動充氣裝置。
本發明的另一個方面是提供一種便于使用者使用的氣球自動充氣裝置。
本發明的另一個方面是提供一種便于使用者使用的氣球自動充氣裝置，并且使用者既不能直接接觸加壓氣體供給源也不能接觸該裝置的其他內部部件。
本發明的另一個方面是提供一種氣球自動充氣裝置，在操作所述裝置之前，該氣球自動充氣裝置要求插入一個可取下的鍵重體。
本發明的另一個方面是提供一種氣球自動充氣裝置，該氣球自動充氣裝置具有一個門以防止使用者在為氣球充氣的過程中接觸加壓氣體。
本發明的另一個方面是提供一種氣球自動充氣裝置，從而在為氣球充氣的過程中，當該氣球自動充氣裝置的所述門關閉時，驅動一個夾緊裝置以將所述氣球固定到一個噴嘴上。
本發明的另一個方面是提供一個噴嘴，所述噴嘴可以相對于一個夾緊裝置靈活地運動。
本發明的另一個方面是提供一種氣球自動充氣裝置，在該氣球自動充氣裝置中，只有當所述門完全關閉時，才能驅動使氣球充氣達到所需壓力的加壓氣體供給源。
本發明的另一個方面是提供一種氣球自動充氣裝置，該氣球自動充氣裝置比現有的無人看管的氣球充氣裝置更安全。
本發明的還一個方面是提供一個單獨的連接部分，該連接部分能夠將所述氣球自動充氣裝置的各個工作部件相互連接在一起。
如上所述，本發明的還一個方面是提供一個氣動齒輪夾緊機構。
能夠從下面詳細敘述中得出的本發明的前述和其它方面可由一種用于為氣球充氣的氣球自動充氣裝置來達到，所述氣球自動充氣裝置包括一個加壓氣體供給源；一個用于安置氣球的噴嘴；用于將所述氣球夾緊到所述噴嘴上的夾緊裝置；以及一個用于輸送所述加壓氣體以驅動所述夾緊裝置并驅動所述用于為氣球充氣的噴嘴的連接部分。
本發明還提供一種用于為氣球充氣的氣球自動充氣裝置，所述氣球自動充氣裝置包括一個具有貫穿它的多個導管的連接部分；一個與所述多個導管中的一個導管相連的鍵重體閥(key-weightvavle)；一個與所述多個導管中的一個導管相連的門閥；一個與所述多個導管中的一個導管相連的噴嘴；一個與所述多個導管中的一個導管相連的夾緊機構；以及一個與所述多個導管中的一個導管相連的氣體供給源，當一個氣球由所述噴嘴接收時，所述夾緊機構能夠封閉，當所述鍵重體閥和門閥以可操作的方式接合時，所述氣體供給源驅動所述夾緊機構并為所述氣球充氣，所述氣體能夠流經所述多個導管。
本發明還提供一種用于為氣球充氣的氣球自動充氣裝置，所述氣球自動充氣裝置包括一個具有一個盒體部分和一個盒罩部分的外殼，該盒罩部分由一個底部(counter top)隔開且具有一個鍵重體開口(key-weight opening)；一個與所述盒罩部分鉸接的門；一個安裝在所述底部并且具有貫穿它的多個導管的連接部分；一個安裝在所述盒體部分中并且與所述多個導管中的一個導管相連的氣體供給源；一個安裝在所述盒體部分中并且與所述多個導管中的一個導管相連的夾緊機構；一個從所述連接部分延伸并且與所述多個導管中的一個導管相連的噴嘴；一個與所述連接部分相連的并且具有一個鍵重體閥的鍵重體插座(key-weight receptacle)，該鍵重體插座與鍵重體開口對準；一個安裝在所述盒體部分中的門開關；一個安裝于所述連接部分的并由所述門開關以可操作方式接合的門閥；以及一個安裝在所述門上并且穿過所述底部的門桿，當所述門處于一個閉合狀態時所述門桿可以和所述門開關接合，所述鍵重體插座接收一個鍵重體以便能夠以可操作方式接合所述鍵重體閥，從而利用所述多個導管使所述氣體通過所述鍵重體閥、門閥和用于使氣球與所述噴嘴固定的夾緊機構流到所述噴嘴以將所述氣球充氣。
附圖簡述
圖1是表示一個氣球自動充氣裝置操作過程的示意圖；圖2是裝有所述氣球自動充氣裝置的一個外殼的透視圖；圖3是一個表示其上帶有所安裝的一個氣球和一個處于開啟位置的夾緊裝置的所述噴嘴的局部剖面圖；圖4是一個與圖3類似的局部剖面圖，其中所述夾緊裝置處于閉合位置；圖5是一個用于操作所述氣球自動充氣裝置的鍵重體裝置的透視圖；圖6是表示所述氣球自動充氣裝置另一個實施例的操作過程的示意圖；圖7是裝有所述氣球自動充氣裝置另一個實施例的一個外殼的透視圖；圖8是安裝在所述外殼中的一個連接部分的俯視圖；
圖9是表示用于所述氣球自動充氣裝置另一個實施例中的一個啟動門裝置的示意圖；圖10是表示一個處于開啟位置的夾緊裝置以及示意表示該裝置各部件的立視圖；以及圖11是表示處于開啟位置的所述夾緊裝置的端視圖；實施本發明的最佳模式從附圖1中可以看出，本發明所述的氣球自動充氣裝置由附圖標號10表示。總體而言，氣球自動充氣裝置10包括一個加壓氣體供給源12、一個與所述加壓氣體供給源12相連通的鍵重體閥14，一個由所述加壓氣體供給源12控制的夾緊裝置16、一個與所述壓縮氣體供給源12相連通的噴嘴18以及一個可將加壓氣體12供給至少噴嘴18的執行機構19。如這里所要詳細描述的，所述裝置10的操作者將一個氣球插入所述噴嘴18并且連接所述執行機構19，夾緊裝置16將所述氣球固定到噴嘴18上以使所述加壓氣體供給源12為氣球充氣。附圖中所涉及的氣球充氣裝置可用于由市售商標為由杜邦公司所擁有的“Mylar”的金屬尼龍聚酯樹脂材料制成的氣球。本發明也用于其它膠乳或非膠乳合成氣球材料。此外，雖然在本發明優選實施例中所用的加壓氣體為氦氣，但是本發明也可使用其它類型的加壓氣體。
實際上，所述加壓氣體供給源12與一個供給線20相連，所述供給線20由鍵重體閥14控制。通過將一個鍵重體插入一個鍵重體槽(key-weight slot)22中的方式來控制所述鍵重體閥14的操作。鍵重體閥14與一個供給線24相連，所述供給線24與一個分流閥26(splitter valve)相連通。所述分流閥26具有兩個出口，其中一個出口與一供給線28相連，另外一個出口與一供給線30相連。所述供給線28的另一端與一個夾緊閥(clamp valve)32相連，所述夾緊閥32與一供給線34相連。所述供給線34與一個氣缸36相連，利用所述氣缸36可以控制夾緊裝置16的位置。本領域技術人員應該理解的是，可以利用任何一種諸如氦氣的加壓氣體來操作所述氣缸36。所述供給線30的另一端與一個充氣閥38相連。所述充氣閥38與一供給線40相連，所述供給線40可將加壓氣體12提供到壓力調節裝置42中。所述壓力調節裝置42與一供給線44相連，所述供給線44與噴嘴18相連通。
從附圖2中可以看出，所述氣球自動充氣裝置10放置在一個由附圖標號50表示的外殼中。外殼50具有一個盒體部分52、加壓氣體供給源12、供給線20、24、28、30、34、40和44、鍵重體閥14、分流閥26、夾緊閥32、氣缸36以及壓力調節裝置42，在所述盒體部分52中貯存著加壓氣體供給源12。所述外殼50還具有一個盒罩部分54，所述盒罩部分54具有一個門形開口56。一個基板58將盒體部分52與盒罩部分54隔開。可以理解的是，夾緊裝置16與基板58牢固地相連并且該夾緊裝置16可以由門形開口56進入所述盒罩部分54中。所述基板58具有一個孔58a，利用所述孔58a使噴嘴18以可滑動的方式保留在其中。還可理解的是，氣缸36安裝在基板58內以使氣缸36和夾緊裝置16協同操作。門形開口56具有多個門溝槽60以安裝一個通道門62。通過在一個門把手64上施加一個作用力使所述通道門62以滑動的方式從一個打開位置移動到一個關閉位置。還應理解的是，基板58具有一個鍵重體槽22，該鍵重體槽22帶有一個鍵重體通道(key-weight channel)68。本領域技術人員應該理解的是，所述鍵重體閥14以可控制的方式設置于所述鍵重體通道68內。
圖3中表示了夾緊裝置16和噴嘴18的詳細結構。特別是，從該圖中可以看出，噴嘴18安裝在基板58上并與供給線44相連。噴嘴18具有一個管狀部分72，所述管狀部分72具有一個孔70。噴嘴18處于一個與夾緊裝置16呈操作關系的位置處。
如在打開位置所示，夾緊裝置16具有一個上部74，所述上部74具有一個噴嘴接收部分或通道76，所述噴嘴接收部分或通道76的形狀與管狀部分72的噴嘴形狀相符。多個導向桿78安裝在所述上部74內并且還安裝在一個可移動部分80內。所述可移動部分80具有導向孔82，所述導向孔82以可滑動的方式接收所述導向桿78。所述可移動部分80具有一個氣缸安裝部分86，所述氣缸安裝部分86與氣缸36結合在一起，所述氣缸36與供給線28相連通。所述可移動部分80還具有一個噴嘴安裝部分84，所述噴嘴安裝部分84的形狀與管狀部分72的形狀相符。本領域技術人員可以理解的是，所述管狀部分72可以在其上安裝一個氣球88。所述氣球88具有一個頸部90，所述頸部90緊貼著所述管狀部分72安裝于其上。如圖4中所示，當一個氣缸36通過供給線28接收加壓氣體12時，一個伸入所述氣缸安裝部分86中的氣缸活塞91在所述可移動部分80上產生一個向上的作用力。從而，所述可移動部分80以滑動方式沿著導向桿78移動以使氣球88的頸部90夾緊或固定在所述可移動部分80與所述上部74之間。在噴嘴部分84與管狀部分72接合時，可在孔58a內以滑動方式移動的噴嘴18向上滑動，直至所述可移動部分80被上部78阻擋時所述噴嘴18才停止滑動。應該理解的是，噴嘴安裝部分76和84牢固地接合在頸部90周圍以防止加壓氣體在充氣過程中出現漏氣現象。
圖5中表示了一個鍵重體，該鍵重體由附圖標號94表示。該鍵重體94具有一個主體95，該主體95具有一個向外延伸的隆脊96，所述隆脊96可與所述鍵重體閥14接合。在所述隆脊96的一端或兩端具有一個斜坡97，所述斜坡97與主體95整體形成。所述主體95還具有一個環或其它裝置92以確定一個帶孔98，在所述帶孔98中可接收一個帶100。應該理解的是，所述帶l00的另一端固定于氣球88的頸部90。還應理解的是，所述鍵重體閥94安裝在如圖2中所示的鍵重體槽22內。此外，所述鍵重體隆脊96安裝在所述鍵重體通道68內。因此，鍵重體94可用于一個氣球自動充氣裝置的操作中。
再參照圖2，可以看出執行機構19安裝于所述通道門62上，所述執行機構19具有一個夾緊裝置驅動器102和一個噴嘴驅動器104。本領域技術人員應該理解的是，當所述通道門62關閉時，所述夾緊裝置驅動器102與夾緊閥32接觸，稍后所述噴嘴驅動器104與充氣閥38接觸。在這個優選實施例中，所述夾緊閥32是一個三通回轉閥(rollervalve)，從而當所述通道門62打開和關閉時，所述夾緊閥32可以逐漸地打開和關閉。由于使用一個三通回轉閥作為夾緊閥32，因此封閉在供給線34中的氣體可以排放到大氣中。
在操作中，使用者將購置一個未充氣氣球88，所述氣球88與一個帶100相連，所述帶100的另一端具有一個鍵重體94。使用者將所述鍵重體94插入鍵重體槽22中以驅動所述鍵重體閥14。所述鍵重體的主體95以可操作的方式與鍵重體閥14接合(打開和關閉)，所述主體95具有一個向外延伸的隆脊96，所述隆脊96容納在鍵重體通道68中，所述鍵重體閥14與加壓氣體供給源12相通。所述斜坡97可在主體95和隆脊96之間提供一個過渡的坡度，利用所述斜坡97可與鍵重體閥14逐漸接合。換言之，當隆脊96插入鍵重體通道68中時，所述斜坡97先與鍵重體閥14接觸，當隆脊96完全插入鍵重體通道68中時，所述隆脊96將鍵重體閥14保持在一個操作位置處。通過鍵重體閥14與隆脊96的接合，加壓氣體從加壓氣體供給源12通過供給線20和24流到分流閥26中。同時，使用者將氣球頸部90插到噴嘴18的管狀部分72上。在這個優選實施例中，氣球88具有一個單向閥以使加壓氣體只能進入氣球88中而不能從氣球88中流出。在將氣球置于噴嘴18上以后，使用者將氣球展開以便使氣球均勻充氣。
之后，使用者以滑動的方式移動所述通道門62并使安裝于其上的執行機構19移動到一個關閉位置，從而使夾緊裝置驅動器102與夾緊閥32接合并使噴嘴驅動器104與充氣閥38接合。本領域技術人員應該理解的是，接著氣體12從供給線28通過夾緊閥32和供給線34流到氣缸36中。同時，加壓氣體供給源驅動所述氣缸并使氣缸中的氣缸活塞91強制地移動所述可移動部分80，所述可移動部分80沿著導向桿78以滑動的方式移動所述噴嘴18并使噴嘴18與所述上部74接觸接合以便在氣球頸部90和噴嘴管狀部分72的周圍夾緊。然后，當噴嘴驅動器104與充氣閥38接合時，加壓氣體12經過供給線30和40流到壓力調節裝置42。氣體12從所述壓力調節裝置42經過供給線44流入孔70并且進入氣球88以使氣球充氣。本領域技術人員應該理解的是，為所述壓力調節裝置42預先設定一定的壓力以使固定在噴嘴18上的氣球不會過量充氣。
如圖2中最佳表示的，顯然夾緊裝置驅動器102和噴嘴驅動器104是以這樣一種方式安裝于通道門62上的，即以在加壓氣體12被提供到噴嘴18中之前能夠使夾緊裝置16順序操作的方式。從而，在夾緊裝置16被接合之前，加壓氣體12不會迫使氣球88脫離噴嘴18。這個特征還能防止進入外殼50的盒罩部分54中的加壓氣體12的泄漏。
在使氣球88充氣達到由壓力調節裝置42所設定的預定壓力之后，使用者打開通道門62以使夾緊裝置驅動器102與夾緊閥32分離并且使噴嘴驅動器104與充氣閥38分離。從上述的內容中應該明顯看出的是，加壓氣體12停止流向噴嘴18，接著加壓氣體12停止流向氣缸36以去除氣球頸部90的夾緊壓力，從而使夾緊裝置16和噴嘴18回到它們的起始位置。當夾緊閥32打開時，供給線34中的氣體迅速地被排放到大氣中。之后，使用者通過通道門62進入盒罩部分54，從噴嘴18上取下氣球88并將鍵重體94從鍵重體槽22中拔出。
在這個優選實施例中，盒罩部分54由一種諸如玻璃或塑料的透明材料制成以便使用者在為氣球88充氣的過程中能夠看見氣球88。這樣可使使用者迅速確定氣球88是否合適地安放在噴嘴18上以及確定夾緊裝置16是否合適地將氣球88固定。如果沒有將氣球合適地固定在夾緊裝置16中，那么使用者將打開通道門62并且重新將氣球88安放在噴嘴18上。應該理解的是，盒體部分52中放置所需的加壓氣體供給源12和該氣球自動充氣裝置10所有的內部部件，以使使用者不易接觸到這些部件。這種氣球自動充氣裝置l0的結構能夠大大地降低了使用者接觸加壓氣體供給源12的機會。在這個優選實施例中，所提供的加壓氣體是氦氣，但是也可以使用其它的比空氣輕的氣體。
從上述對氣球自動充氣裝置10的操作過程的敘述中可以看出，這種氣球自動充氣裝置10已經解決了現有的氣球自動充氣裝置中所存在的問題。特別是，由于使用者不易接觸加壓氣體供給源和這種氣球自動充氣裝置10中所有的內部部件，因此使用這種氣球自動充氣裝置10既方便又安全。此外，由于僅僅當通道門62關閉所述盒罩部分54時進行充氣操作，因此能夠防止使用者不經意地吸入所述加壓氣體。因此，消除了使用者窒息或傷害使用者肺部的危險。
本發明所涉及的氣球自動充氣裝置10的另一個優點是在操作所述裝置10之前需要將鍵重體94插入鍵重體槽22中。這個特征具有以下幾個優點。首先可以保證一個鍵重體94用于一個將充填比空氣輕的氣體的氣球。因此，大大地降低了充有氦氣的金屬非膠乳合成材料氣球影響輸電線和損害環境的可能性。此外，鍵重體94能夠防止充氣氣球88漂浮失控，從而防止乘坐氣球的人發生意外。本發明所涉及的氣球自動充氣裝置10的另一個優點是壓力調節裝置42能夠防止氣球88過量充氣。即使在通道門62長時間保持關閉的情況下，也能夠防止氣球88過量充氣。當然，本發明所涉及的氣球自動充氣裝置10也可以在不要求使用一個鍵重體94的情況下進行操作。
從附圖6中可以看出，本發明所述的氣球自動充氣裝置的另一個實施例由附圖標號200表示。雖然氣球自動充氣裝置200的操作與前面所述實施例類似，但是該裝置200還具有在前面所述實施例中所不具備的幾個優點。所述氣球自動充氣裝置200具有一個加壓氣體供給源202，所述加壓氣體供給源202具有一個附帶的高壓調節裝置。所述加壓氣體供給源202通常儲有氦氣。所述附帶的高壓調節裝置可以將加壓氣體供給源的壓力從2400psi(磅/英寸2)降至70psi。一個軟管203使所述加壓氣體供給源202與一個連接部分205相互連接。在本優選實施例中，所述連接部分205是一個由鋁或其它金屬制成的整體件，該整體件具有多個所鉆出的用于將加壓氣體輸送到各個閥和下面所述其它附件中的導管或通道。本領域技術人員應該理解的是，所述連接部分也可由一種對于所述加壓氣體供給源202中的氣體是不可滲透的聚合材料制成。
一個鍵重體插座206安裝在所述連接部分205上，所述鍵重體插座206中可安裝一個鍵重體閥208。如圖6中所示，處于常閉位置的所述鍵重體閥208安裝在連接部分205上并與軟管203相連。因此，如果鍵重體閥208不被有效地接合，那么加壓氣體202是不能流過鍵重體閥208的。一個導管或通道209使所述鍵重體閥208與一個門閥210相互連接，所述導管或通道209設置于所述連接部分205內。所述門閥210安裝在所述連接部分205上并處于一個常閉位置。一個導管211使所述門閥210與一個分流閥212相互連接。所述分流閥212安裝在所述連接部分205內，所述分流閥212可按照兩個不同方向改變來自門閥210的氣流流向。在其中一個方向上，一個導管214使所述分流閥212與一個夾緊機構216相互連接，所述夾緊機構216安裝在所述連接部分205上。在另一個方向上，一個導管217使所述分流閥212與一個軟管218相互連接，所述軟管218與一個低壓調節裝置220的入口相連，所述低壓調節裝置220可以將加壓氣體供給源202的壓力從70psi(磅/英寸2)降至0.5psi。所述低壓調節裝置220的出口與所述連接部分205相連，在所述連接部分205中的一個導管221可將所述氣體輸送到一個噴嘴222中，所述噴嘴222從所述連接部分205向外延伸。所述噴嘴222具有一個斜口223，所述斜口有利于將一個氣球224插入其上。
一個鍵重體226插入所述鍵重體插座206中以驅動所述氣球自動充氣裝置200。所述鍵重體226具有一個鍵重體隆脊227，所述鍵重體隆脊227用于開啟所述常閉的鍵重體閥208。一個帶228使鍵重體226與通常由字母A所示的氣球224相互連接。應該理解的是，所述鍵重體226也可不設有一個隆脊，所述鍵重體中的主體可與鍵重體閥208以可操作的方式接合。或者，也可利用其它適合的裝置來驅動所述氣球自動充氣裝置200。
從圖7和圖8中可以看出，所述氣球自動充氣裝置200安裝在一個外殼230中。所述外殼230可具有一個盒體部分232、一個盒罩部分234和一個底部236，所述底部236可將所述盒體部分232與盒罩部分234隔開。所述加壓氣體供給源202及其附帶的軟管203和所述低壓調節裝置220及其附帶的軟管218安裝在所述盒體部分232中。本領域技術人員應該理解的是，所述盒體部分232可將所述加壓氣體供給源隱藏起來以使加壓氣體供給源與公眾隔開。所述連接部分205安裝在所述底部236上并向外延伸到所述盒罩部分234中。利用一個門樞239使一個門238與所述盒罩部分234相連。如在前面所述的實施例中，所述盒罩部分234和門238由一種諸如玻璃或塑料的透明材料制成以便使用者在驅動夾緊機構216和為氣球224充氣的過程中能夠進行觀察。應該理解的是，可以通過改變所述外殼230中的部件來設置所述氣球自動充氣裝置200。
一個門桿240與所述門238樞接，所述門桿240以可操作的方式驅動所述門閥210。所述門桿240通過門桿開口242穿過所述底部236并進入所述盒體部分232中。在這個優選實施例中，所述開口242為橢圓形以便當所述門238打開和關閉時使所述門桿240能夠進行橫向運動。所述盒罩部分234還具有一個鍵重體開口244，所述鍵重體開口244位于所述鍵重體插座206的前部以使鍵重體226能從中通過。或者，使所述鍵重體插座206穿過所述鍵重體開口244以接收所述鍵重體226。所述門238也可設置所述鍵重體開口244。
從圖9中可以看出，用于所述氣球自動充氣裝置200中的一個門開關由附圖標號250表示。為了啟動所述門開關250，將一個門桿定位裝置251安裝在所述門桿開口242中，所述定位裝置251具有一個定位孔252。當所述門238打開和關閉時，所述定位裝置251用于使所述門桿240定位。當所述門238關閉時，所述門桿240撞擊一個驅動梁253，特別是撞擊一個桿端254。所述驅動梁253具有一個支點255，所述支點固定在所述盒體部分232的內部或者固定在所述底部236的下部。總之，當所述門桿240向下推動所述桿端253時，所述驅動梁253的另一端，特別是一個閥端256相對于所述支點255向上移動并且撞擊所述門閥210。所述閥端256從驅動梁253成角度地延伸以保證產生一個極大的作用力，從而與所述門閥接合。當然，也可使用其它啟動機構以便在所述門238打開或關閉時使所述門閥210接合。
圖10和11中表示了所述夾緊機構216的結構。一個夾緊部分260安裝在所述連接部分205上并且與所述導管214相連。一個氣缸262與所述導管214相連并且安裝在所述夾緊部分260內。一個活塞264可在所述氣缸262中滑動，所述活塞264具有一個初始延伸位置和一個縮回位置，當所述氣體輸送到所述氣缸中時，所述活塞縮回。一個齒輪266與所述活塞264相連，在所述齒輪的每一側都具有多個齒268。一對圓形頭部270以樞接方式安裝在所述連接部分205上。每個頭部270具有多個可與所述齒268嚙合的齒272。一個臂274從每個頭部270延伸，所述臂274上固定有一個夾緊爪276。每個夾緊爪276具有一個通道278，所述通道278圍繞所述噴嘴222以及安置在噴嘴222上的氣球224。所述夾緊爪276通常由一種諸如尼龍、聚四氟乙烯或其它類似材料的聚合材料制成，只要這種材料在所述夾緊爪閉合所述噴嘴222時不會損壞氣球即可。當加壓氣體供給源202流到所述氣缸262中時，所述活塞264縮回并且所述齒268與所述齒272嚙合以使所述頭部270向內轉動。因此，當所述頭部270向內轉動時，所述夾緊爪276在所述噴嘴222上提供一個密封壓力。本領域技術人員應該理解的是，所述密封壓力足夠大以將氣球224固定在噴嘴222上并且防止在為氣球充氣的過程中氣球與噴嘴222脫開。
在操作中，使用者購置一個未充氣的氣球224，所述氣球224與一個帶228相連，所述帶228的另一端連接有一個鍵重體226。使用者打開所述帶有門樞的門238并將氣球224插到噴嘴222上。同時，使用者將鍵重體226和附帶的帶228置于所述盒罩部分234的外部。接著，使用者關閉所述門238，使所述門桿240與門開關250接合。當向下推動所述驅動梁253的桿端254時，所述閥端256向上轉動以打開常閉的門閥210。使用者將鍵重體226插入鍵重體插座206以使所述鍵重體隆脊227開啟所述常閉的鍵重體閥208。當然，也可以利用一個不具有隆脊的鍵重體226來接合鍵重體閥208。同時，來自供給源的加壓氣體流經軟管203、導管209和導管211。接著，分流閥212將加壓氣體供給源202引導到所述夾緊機構216和噴嘴222。
如上所述，氣流繼續經過導管214以驅動所述夾緊機構216。同時，加壓氣體經過導管217流入能夠使氣體壓力降至約0.5psi(磅/英寸2)并將所述氣體輸送到噴嘴222中的所述低壓調節裝置220中。本領域技術人員應該理解的是，所述調節裝置220可以有效地阻礙氣體流動以使所述夾緊機構216在氣流經過噴嘴222和流入氣球224之前有足夠長的時間將氣球224夾緊到噴嘴222上。這樣，可以防止氣球224在所述夾緊機構216閉合之前與噴嘴222脫開。當氣球內的壓力達到約0.5psi(磅/英寸2)時，所述氣球224已經被充分充氣并且氣體流動停止。然后，使用者從所述鍵重體插座206中拔出所述鍵重體226以有效地阻止氣體流到夾緊機構216和將相繼停止充氣的噴嘴222中并且迫使所述夾緊機構216打開。接著，使用者打開所述門240以開啟所述門閥210并將殘留在所述連接部分205中的氣體排放到大氣中。使用者從噴嘴222上拔下已充氣的氣球224并且所述氣球自動充氣裝置200準備接收另一個需要充氣的氣球。如在前面所述的實施例中，所述氣球224具有一個自密封閥以便當氣球與噴嘴222脫開時防止氣球跑氣。
從對上述氣球自動充氣裝置200的操作和結構的描述中可以顯然看出所述氣球自動充氣裝置200保留了第一實施例的優點。另外，所述氣球自動充氣裝置200具有結構緊湊和易于制造的特點，并且使用這樣的裝置更加可靠和方便。此外，所述氣球自動充氣裝置200還提供了另外一個安全的特點，即只有在所述門關閉并且所述鍵重體226或260插入所述鍵重體插座206中時才能操作所述裝置。另外，當無意打開所述門240時，充氣過程能夠中斷。所述裝置能夠釋放殘留在所述連接部分205中的氣體并且打開所述夾緊機構216。所述裝置200還具有另外一個安全的特點，即公眾不能直接接觸到氦氣。
因此，通過上述敘述可以看出本發明裝置的結構能夠滿足本發明目的。本領域技術人員應該理解的是，本發明可用于任何一種類型的氣球或適用于任何類型的加壓氣體。
雖然詳細敘述了本發明的優選實施例，但是應該理解的是，本發明并不僅限于此。特別是，在本發明裝置的制造中可以使用各種材料和外形以適應使用者的不同需要。因此，本發明的權利要求書限定了本發明的保護范圍。
權利要求
1．一種用于為氣球充氣的氣球自動充氣裝置，包括一個加壓氣體供給源；一個用于安置一個氣球的噴嘴；用于將所述氣球夾緊到所述噴嘴上的夾緊裝置；以及一個用于輸送所述加壓氣體以驅動所述夾緊裝置并驅動所述氣球充氣用噴嘴的連接部分。
2．一種如權利要求1所述的裝置，還包括一個安裝在所述連接部分上的鍵重體閥；以及一個安裝在所述連接部分上的門閥；其特征在于，以可操作的方式分別使所述鍵重體閥和所述門閥接合以使所述加壓氣體流經所述連接部分。
3．一種如權利要求2所述的裝置，還包括一個具有一盒體部分和一由底部隔開的盒罩部分的外殼；其特征在于，所述加壓氣體供給源安裝在所述盒體部分內，所述連接部分安裝在所述底部上并且伸入所述盒罩部分中。
4．一種如權利要求3所述的裝置，還包括一個與所述連接部分相連的壓力調節裝置，該壓力調節裝置安裝在所述盒體部分中并且設置在所述噴嘴和所述加壓氣體供給源之間，所述壓力調節裝置將所述加壓氣體輸送到所述噴嘴以為所述氣球充氣直到所述氣球內達到一個預定壓力。
5．一種如權利要求4所述的裝置，其特征在于，所述盒罩部分具有一個可與其樞接的門和一個鍵重體開口；所述鍵重體開口接收一個可與所述鍵重體閥以操作方式接合的可取下的鍵重體，所述門當處于關閉位置時與所述門閥可操作地接合。
6．一種如權利要求5所述的裝置，其特征在于，所述夾緊裝置包括一個安裝在所述連接部分上的氣缸，所述氣缸中具有一個活塞；一個與所述活塞相連的齒輪；以及一對與所述齒輪嚙合的夾緊爪，所述齒輪可使所述夾緊爪移動以便當將所述加壓氣體輸送到所述氣缸中時閉攏在所述噴嘴上。
7．一種如權利要求5所述的裝置，還包括一個與所述門相連的門桿；以及一個安裝在所述盒體部分中的驅動梁，所述驅動梁具有一個與一個閥端相對的桿端；所述門桿撞擊所述門端以使所述閥端與所述門閥接合并且使所述加壓氣體流經所述連接部分。
8．一種用于為氣球充氣的氣球自動充氣裝置，包括一個具有貫穿它的多個導管的連接部分；一個與所述多個導管中的一個導管相連的鍵重體閥；一個與所述多個導管中的一個導管相連的門閥；一個與所述多個導管中的一個導管相連的噴嘴；一個與所述多個導管中的一個導管相連的夾緊機構，所述夾緊機構能夠閉攏在一個由所述噴嘴接收的氣球上；以及一個與所述多個導管中的一個導管相連的氣體供給源，當所述鍵重體閥和門閥以可操作的方式接合時，所述氣體供給源驅動所述夾緊機構并為所述氣球充氣，所述氣體能夠流經所述多個導管。
9．一種如權利要求8所述的裝置，還包括一個與所述連接部分相連的壓力調節裝置，所述壓力調節裝置將所述加壓氣體輸送到所述噴嘴以為所述氣球充氣直到所述氣球內達到一個預定壓力。
10．一種如權利要求9所述的裝置，還包括一個安裝在所述連接部分中的分流閥，所述分流閥可將所述氣體引入所述夾緊機構和所述噴嘴中。
11．一種如權利要求10所述的裝置，其特征在于，將所述氣體通過從所述鍵重體閥到所述門閥的所述多個導管輸送到所述分流閥；所述分流閥將所述氣體輸送到所述用于使其閉攏的夾緊機構中，所述分流閥還可將所述氣體輸送到所述壓力調節裝置中。
12．一種如權利要求11所述的裝置，還包括一個其中安裝所述連接部分的外殼；以及一個與所述外殼以鉸接方式安裝的門，其特征在于，利用一個鍵重體與所述鍵重體閥接合以使所述氣體進入所述連接部分中；利用所述門與所述門閥接合以使所述氣體流到所述分流閥。
13．一種用于為氣球充氣的氣球自動充氣裝置，包括一個具有一盒體部分和一由底部隔開的盒罩部分的外殼，該盒罩部分具有一個鍵重體開口；一個與所述盒罩部分鉸接的門；一個安裝在所述底部并且具有貫穿它的多個導管的連接部分；一個安裝在所述盒體部分中并且與所述多個導管中的一個導管相連的氣體供給源；一個安裝于所述盒體部分并且與所述多個導管中的一個導管相連的夾緊機構；一個從所述連接部分延伸并且與所述多個導管中的一個導管相連的噴嘴；一個與所述連接部分相連的并且具有一個鍵重體閥的鍵重體插座，所述鍵重體插座與所述鍵重體開口對準；一個安裝在所述盒體部分中的門開關；一個安裝于所述連接部分并由所述門開關以可操作方式接合的門閥；以及一個安裝在所述門上并且穿過所述底部的門桿，當所述門處于關閉狀態時所述門桿可以和所述門開關接合，所述鍵重體插座接收一個鍵重體以便能夠以可操作方式接合所述鍵重體閥，從而利用所述多個導管使所述氣體通過所述鍵重體閥、門閥和用于將氣球固定于所述噴嘴的夾緊機構流到所述噴嘴以為所述氣球充氣。
14．一種如權利要求13所述的裝置，還包括一個與所述連接部分相連的壓力調節裝置，所述壓力調節裝置將所述加壓氣體輸送到所述噴嘴以為所述氣球充氣直到所述氣球內達到一個預定壓力。
15．一種如權利要求14所述的裝置，其特征在于，只有當所述門關閉并且所述鍵重體裝入所述鍵重體插座中時，在通過所述噴嘴為所述氣球充氣之前，所述夾緊機構將所述氣球固定在所述噴嘴上。
16．一種如權利要求15所述的裝置，其特征在于，所述夾緊機構包括一個安裝在所述連接部分上的氣缸，所述氣缸中具有一個活塞；一個與所述活塞相連的齒輪；以及一對與所述齒輪以可操作方式嚙合的夾緊爪，所述齒輪可使所述夾緊爪移動以便當將所述加壓氣體輸送到所述氣缸中時閉攏在所述噴嘴上。
全文摘要
一種氣球自動充氣裝置(200),所述裝置(200)具有一個加壓氣體供給源(202)、一個用于接收氣球(224)的噴嘴(222)以及一個驅動裝置,所述驅動裝置用于使一個夾緊裝置(216)夾緊在所述氣球和所述噴嘴(222)上并且將所述氣體(202)輸送到所述氣球(224)中以為其充氣。一個鍵重體裝置(94)用于控制輸送到所述噴嘴的氣體流動并且防止固定到一個鍵重體上的氣球跑氣。這種裝置的結構可以使任何一個使用者為氣球充氣。該裝置使用一個其中具有多個導管的連接部分以將氣體供給源與所述夾緊機構(216)和所述噴嘴相互連接。所述夾緊機構(216)使用一個與齒輪(266)相連的活塞(264),其中,所述齒輪(270)使夾緊爪(274)轉到所述噴嘴(222)上。設置一個門開關(256),只有當所述門關閉時所述門開關(256)才能使氣體流到噴嘴和夾緊機構上。
文檔編號A63H27/10GK1217694SQ97193648
公開日1999年5月26日 申請日期1997年1月31日 優先權日1996年2月16日
發明者M·F·麥考爾 申請人:戴維·C·納爾遜