專利名稱：對密封在容器中的流體物質(zhì)進(jìn)行手動(dòng)分配的泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種改進(jìn)的手動(dòng)操作泵，其用于通過中空的操作桿分 配流體物質(zhì)的數(shù)量，所述流體物質(zhì)可以是液態(tài)、乳脂態(tài)等。所述泵能 夠分配物質(zhì)，同時(shí)在任何位置和正常使用的條件下，阻礙桿的外表面 和泵環(huán)蓋中孔的鄰接面之間的流體(空氣、氣體或液體)通道，其中 所述桿延伸穿過泵環(huán)蓋，并且是可移動(dòng)的。
技術(shù)背景眾所周知有多種類型的用于對外分配的手動(dòng)操作泵，在操作過程 中，通過桿的空腔，從其上安裝著泵的容器中汲取一定量的流體物質(zhì)(液態(tài)或乳脂態(tài))；中空的桿穿過環(huán)蓋中的孔延伸到泵體的外部，所述 環(huán)蓋構(gòu)成了泵的一部分，并且限定出泵的一端。術(shù)語"環(huán)蓋"指在一端 封閉泵體并且能夠使桿穿過的任何部分或元件。已知泵可以安裝在容 器上，在容器中閑置狀態(tài)(rest condition)下的壓力基本等于大氣壓。在US3583605A， US4960230A， EP-B醫(yī)0301615和EP隱A-1334774 中詳細(xì)描述了那些已知類型的泵的實(shí)施例，這里引入這些文獻(xiàn)的教導(dǎo) 作為參考。DE1728199A也描述了一種類似于上面4篇專利所述的泵。當(dāng)通過泵從容器中抽出和分配流體時(shí)，為了防止在容器中形成真 空，必須在泵上設(shè)置通道或孔，使空氣夢入到容器中以保持容器中的 壓力基本恒定于大氣壓。在現(xiàn)有技術(shù)中，空氣穿過設(shè)置在泵體或設(shè)置 在泵和環(huán)蓋(在環(huán)蓋上安裝有泵)之間的通道，空氣總是從中空桿的 外表面和設(shè)置在泵環(huán)蓋中的孔的相對表面之間通過，其中所述桿可穿 過泵環(huán)蓋。這在前面所述的專利文獻(xiàn)中已經(jīng)清楚地說明，例如US3583605A 中第2欄第62-67行，US4960230A中第4欄第2-5行，EP-B-0301615 中第4欄倒數(shù)第3行、第5欄倒數(shù)第1-2行，EP-A-1334774中第1欄
第14-22行和DE1728199A中第8頁第l段。在泵的中空桿的外表面 和環(huán)蓋的孔的表面之間延伸的通道出現(xiàn)了一些問題，其中一個(gè)問題是 滲入到容器中的外部空氣使容器內(nèi)流體物質(zhì)的特性降低，另 一個(gè)事實(shí) 是當(dāng)容器和泵處于水平位置或泵距離容器面朝下時(shí)，流體能夠從通過 所述通道滲出或滲漏到容器外部。已知泵的這些問題不能防止，這是因?yàn)槿绻萜髦行纬闪苏婵眨?大氣壓必須能夠進(jìn)入到容器中以防止泵堵塞(導(dǎo)致不能再使用)一部 分流體的分配。在不同的實(shí)施例中，根據(jù)用途由分配器分配的流體物質(zhì)容納在容 器中，在容器中通過分配裝置使壓縮氣體在壓力下正常地排出物質(zhì)， 這里分配裝置的作用類似于可手動(dòng)操作的氣溶膠閥，其打開或關(guān)閉能 夠或阻止物質(zhì)的分配。但是，已知泵還用于從容器中分配流體物質(zhì)和壓縮氣體，這里所 述容器中包含著物質(zhì)，并且密封著壓縮氣體。這種泵類似于那些一般 用在內(nèi)部沒有加壓的容器上的泵，但是又和它們有顯著的區(qū)別。例如在US3211346A、 US4511069A和GB1537436A中都描述了這 種泵，這里引入這些文獻(xiàn)的教導(dǎo)作為參考。這些泵帶來的問題是它們使用起來很困難，事實(shí)上已經(jīng)阻礙了它 們的實(shí)際利用。在這方面，這種泵具有基本類似于傳統(tǒng)泵的形狀，但 區(qū)別在于其包括杯形主體，主體的空腔由密封地設(shè)置在容器開口處的 環(huán)蓋密封，其中所述容器中容納著流體物質(zhì)和壓縮氣體。杯形主體包 括帶孔的腔室，流體物質(zhì)在容器內(nèi)壓力的作用下通過孔上升到腔室中。 腔室的邊界由沿著杯形主體的內(nèi)表面密封移動(dòng)的活塞限定連接著活 塞的中空桿從設(shè)置在泵環(huán)蓋上的孔中顯露出來，并且通過該孔密封移 動(dòng)。靜止?fàn)顟B(tài)下，活塞在壓縮彈簧抵抗杯形主體的作用下使泵桿中的 腔室關(guān)閉，其中杯形主體由一單向閥封閉。當(dāng)泵處于靜止時(shí)，存在于泵內(nèi)部的受壓流體物質(zhì)作用在活塞上，保持泵的關(guān)閉，此時(shí)泵體中沒有形成孔或通道，因而流體物質(zhì)或壓縮 氣體不能與活塞的遠(yuǎn)離泵體內(nèi)部正面的上表面接觸。這樣的結(jié)果是當(dāng)
操作泵型分配器分配物質(zhì)時(shí)，必須在泵桿上施加比操作普通泵所需要 的更大的壓力，以便能夠在壓力下不分配物質(zhì)，即以便于克服作用在 活塞上的彈簧推力和克服由泵腔室內(nèi)的受壓流體物質(zhì)施加在同一活塞 上的推力。因此泵操作更加困難，其上安裝有泵的容器內(nèi)的內(nèi)壓力更 高。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的主要目的是提供一種泵，在使用泵的所有條件下，這種 泵不允許空氣、氣體或液體通過桿的外表面和泵環(huán)蓋的孔的表面之間。本發(fā)明的另一目的是提供一種泵，其能夠密封安裝在容器上以限 定出氣密空間，當(dāng)然泵也能夠從所述空間中退出并分配一定數(shù)量的流 體物質(zhì)。本發(fā)明的又一目的是提供一種能夠容易預(yù)先準(zhǔn)備好的泵(使得在 初次使用時(shí)流體物質(zhì)從其上安裝著泵的容器中離開)。這些和進(jìn)一步的目的由一種用于手動(dòng)分配密封在容器中的流體物 質(zhì)的泵獲得，所述泵包括杯形主體，該杯形主體具有一開口端和一閉 合端，在開口端上密封設(shè)置著環(huán)蓋，在閉合端設(shè)置有孔，流體物質(zhì)能 夠通過該孔經(jīng)由一單向閥進(jìn)入到下部泵室，并且能夠通過泵從該下部 泵室排出分配到外部，所述下部泵室由環(huán)形活塞限定出邊界，該環(huán)形活塞具有沿著杯形主體的內(nèi)表面密封移動(dòng)的凸緣4A和可沿著中空的 泵操作桿5的外表面滑動(dòng)的凸緣4B，所述操作桿通過從泵體凸出的桿 的自由端來分配流體物質(zhì)，在桿長度的中間區(qū)域處設(shè)置有孔70,桿腔 的開口在所述孔的位置處，靠近下部軸環(huán)50，該下部軸環(huán)從桿部凸出 到所述泵的下部腔室8中，從桿部凸出的還有上部軸環(huán)60，彈簧30 的一端作用在上部軸環(huán)，另一端作用在所述活塞4上，將凸緣4B推 向并抵靠著所述下軸環(huán)50以4更閉合所述孔70，所述桿通過設(shè)置在環(huán) 蓋中的孔延伸出去并可軸向移動(dòng)，利用環(huán)蓋，所述活塞限定出上部泵 室，在上部泵室中設(shè)置有桿的上部軸環(huán)60，其特征在于在使用泵的任 何條件下，桿的外表面密封抵靠著環(huán)蓋中孔的相對表面，在杯形主體 中設(shè)置至少一個(gè)通道，該通道將上部腔室連接到所述杯形主體的外部，
一止擋元件從杯形主體1凸入到所述腔室8中，當(dāng)桿5被壓至活塞的 行程終端時(shí)，所述下部軸環(huán)50倚靠在止擋元件80上停下來，但可沿 著桿的外表面滑動(dòng)的活塞4的4B則仍然被彈簧壓著抵靠在所述下部 軸環(huán)上以閉合桿孔70,至少一個(gè)較短的肋條90從接近所述止擋元件 的杯形主體的內(nèi)表面凸出，活塞凸緣的下邊緣倚靠在該肋條上，并且 產(chǎn)生變形在凸緣和杯形主體的相對表面之間形成通道。本發(fā)明的泵的一個(gè)新穎且特別令人感興趣的利用是當(dāng)泵安裝在容 器上限定出一氣密空間時(shí)，流體物質(zhì)產(chǎn)生壓縮氣體；尤其是在該氣密 空間中，至少一種低沸點(diǎn)液體的飽和蒸汽壓力在15。C時(shí)低于 1.00kg/cm2并且在37.8。C時(shí)低于2.8kg/cm2,并且在周圍溫度為21。C時(shí) 產(chǎn)生輕微的蒸汽壓力。低沸點(diǎn)液體指在760mm/Hg大氣壓下沸點(diǎn)在+15。C至+85。C之間的 流體化學(xué)物質(zhì)。尤其可用的是從由下列物質(zhì)構(gòu)成的組中選擇所迷低沸點(diǎn)液體，這 些物質(zhì)為異戊烷、異己烷、N-戊烷、N-己烷、二氯甲烷、氯丙烷、 1-1-二氯乙烷、2-氯丁烷、三氯-氟代-甲烷CFCll、三氯-三氟-乙烷 CFC113、乙基醚、亞甲基-二曱基乙醚、二甲氧基甲烷和丙酮。


通過參照附圖對非限定性實(shí)例的說明，按照本發(fā)明的泵的結(jié)構(gòu)和 特征將從所述實(shí)施例的描述中變得更加直觀，其中圖1至圖3依次顯示泵從靜止?fàn)顟B(tài)、分配沖程開始階段到分配沖 程結(jié)束階段的縱向截面；圖3A顯示的是圖3中虛線限定的泵的一部分的放大圖；以及圖4和圖5是分別沿著圖3中線4-4和5-5剖開的泵的放大橫截 面圖。除下文中的細(xì)節(jié)外，圖l到圖3顯示了已知類型的泵的常規(guī)結(jié)構(gòu)。 為給出一詳細(xì)實(shí)例，泵的結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有專利中描述的泵具有完全類似的 結(jié)構(gòu)，這里將所述教導(dǎo)并入本文作為參考因而為了簡潔這里將不再 對泵的結(jié)構(gòu)的操作進(jìn)行描述。
泵包括一杯形主體l，其一端由環(huán)蓋2封閉，另一端為孔3，所述 孔3通向由容器(圖中未示出)限定的空腔中，泵的環(huán)蓋2以任意已 知方式(例如接縫連接或者其他的方式)密封安裝在所述容器的開口 上。杯形主體的內(nèi)部容納著具有環(huán)形凸緣4 A和環(huán)形凸緣4 B的環(huán)形活 塞4，環(huán)形凸緣4A可沿著杯形主體的內(nèi)表面移動(dòng)并密封，相應(yīng)地環(huán)形 凸緣4B可沿著中空桿5(在中空桿5的自由端安裝有任意已知類型的 操作和分配按鈕B)的外表面通過設(shè)置在凸臺2中的孔軸向移動(dòng)并密 封，同時(shí)沿著其空腔可將流體物質(zhì)排出到外面(并由此被使用)，所述 流體物質(zhì)已被預(yù)先抽入到位于活塞4下表面(參見附圖)和泵入口孔 3之間的下部泵室中，所述泵入口孔處容納著一由球11 (或其它密封 元件)構(gòu)成的單向閥，球11可以在設(shè)置在孔3上端的密封座和構(gòu)成泵 體一部分的止動(dòng)元件13之間移動(dòng)。上部腔室9被限定在杯形主體內(nèi)的 活塞4頂部和凸臺2之間，并且通過直接設(shè)置在杯形主體中的孔或通 道10與杯形主體1的外部連通在這種方式下，當(dāng)泵被密封地安裝在 容器開口上時(shí)，上部泵室9中的壓力總是等于其上密封安裝著泵的容 器中的壓力(也就是等于杯形主體l外部的壓力)。在泵被使用或者閑置的所有情況下，在桿5的外表面和環(huán)蓋上孔 的相對表面之間形成氣密封，桿可以通過所述孔延伸移動(dòng)，并且在圖 示實(shí)施例的情況下所述氣密封由橡皮或彈性材料的墊圏或者O形環(huán)提 供(雖然桿和環(huán)蓋的孔之間的密封可通過不同方式提供，例如通過簡 單的凸緣，(為簡化沒有示出)，環(huán)蓋2的成型部件，(所述部件可采用 可變形塑料材料形成，例如聚乙烯，聚丙烯等等。))。本發(fā)明的泵的一個(gè)重要特征是中空桿5始終容納在環(huán)蓋2的導(dǎo)向 孔中并且能在其中密封地移動(dòng)(在泵被使用或者閑置的所有情況下)， 此外在泵的杯形主體中泵體上部腔室9上還設(shè)置有孔或者通道10。結(jié)果就是當(dāng)上部泵室9不能在桿5的外表面和環(huán)蓋(桿可穿過環(huán) 蓋延伸出去)之間使液體、空氣或氣體滲漏時(shí)，如果環(huán)蓋2被完全密 封地安裝在容器口 (為簡化沒有示出)，那么在桿5和環(huán)蓋2的墊圏 12之間就不會(huì)滲漏出不期望的氣相產(chǎn)品、空氣或液體。此外值得注意 的是上部泵室9中的壓力始終等于其上密封安裝著泵的容器中的壓力 (因?yàn)橥ǖ?0的存在)。因此，假設(shè)泵被密封安裝在已知的圓柱形容器上，該容器的另一 端被一可移動(dòng)基座封閉，所述基座在容器中包含的物質(zhì)被被分配時(shí)移 動(dòng)，在其使用過程中任何情況下空氣都不能滲透到容器中，因此包含在其中的產(chǎn)品或者物質(zhì)不會(huì)受到空氣的污染，也不會(huì)硬化或變干燥。如果泵被安裝到一通過大氣壓力的擠壓而可變形的袋子上；或者 如果泵被安裝在一剛性容器上，也可以實(shí)施同樣的應(yīng)用。所述泵特別引入注目和有利的是，包含有液體，混合了低沸點(diǎn)液 體的半粘稠或糊狀物質(zhì)的剛性容器(在所述容器上安裝泵以在容器內(nèi) 部形成一個(gè)完全密封的空間)，能夠在通常條件也就是大約21'C使用 時(shí)產(chǎn)生輕微蒸汽壓力。低沸點(diǎn)液體是指飽和蒸汽壓力在15。C時(shí)低于1.00kg/cm2并且在 37.80。C時(shí)低于2.8kg/cm2。低沸點(diǎn)液體是指在一個(gè)大氣壓的壓力下(大約760mm/Hg)沸點(diǎn) 在+15 。C到+ 8 5 。C之間的流體化學(xué)物質(zhì)。事先考慮從下列組中選用低沸點(diǎn)液體尤其具有優(yōu)勢，其中所述組 包括異戊烷，異己烷，N-戊烷，N-己烷，二氯甲烷，氯丙烷，1-1-二氯乙烷，2-氯丁烷，三氯-氟代-曱烷CFCll，三氯-三氟-乙烷CFC113， 乙基醚，亞甲基-二甲基乙醚，二曱氧基曱烷和丙酮。當(dāng)使用此類低沸點(diǎn)液體時(shí)，隨著流體混合物被泵分配，存在于容 器中的低沸點(diǎn)液體從混合物的液相蒸發(fā)并自動(dòng)地在容器內(nèi)恢復(fù)到所需 壓力(稍微高于大氣壓)，以防止容器內(nèi)真空的形成，因?yàn)檎婵諘?huì)阻礙 混合物從剛性容器內(nèi)的連續(xù)分配。參照附圖描述的泵的特征是，當(dāng)閑置時(shí)，在泵下部腔室8中的壓 力等于上部腔室9中的壓力，因而作用在活塞4上表面和下表面的壓 力是相同的。由此可見，要通過桿(在所述桿上裝有按鈕B)中的空 腔來分配流體物質(zhì)，施加到桿上的壓力(檢驗(yàn)從圖1到圖3的附圖)
只需要克服兩個(gè)彈簧20和彈簧30的推力，并且壓縮收集和容納在腔 室8中的流體物質(zhì)，使活塞4的凸緣4B從設(shè)置在軸環(huán)50中的相應(yīng)密 封座上分離，所述軸環(huán)50從泵室8內(nèi)的桿5下部凸出。以一種眾所周 知的方式，活塞4的凸緣4B被壓靠在軸環(huán)50上(通過彈簧30實(shí)現(xiàn)， 所述彈簧30放置在從桿5的上部凸出的軸環(huán)60上)，完全封閉桿孔 70，目的是使被壓縮的流體在流體分配過程中被能夠從腔室8通到桿 的空腔內(nèi)。因而泵操作不需要很大的作用力，所需作用力等于已知以 未密封方式安裝在流體物質(zhì)容器上的已知類型的泵的分配作用力。在達(dá)到輸送末端時(shí)，當(dāng)桿被向下推到其行程極限時(shí)，軸環(huán)50倚靠 著由杯形主體1的橫截面的收縮部分構(gòu)成的止擋件80(參見圖3),同 時(shí)活塞凸緣4B依然倚靠在軸環(huán)50的相鄰表面上，仍然密封住桿腔的 入口孑L 70。泵通過入口階段(圖4)從到達(dá)其操作行程終端的位置返回到其 閑置位置(圖l)，該返回動(dòng)作僅在彈簧的推力作用下平穩(wěn)發(fā)生，并且 不會(huì)產(chǎn)生像US3211346A、 US4511069A和GB1537436A中公開的分配 泵出現(xiàn)的困難，這樣氣密的上腔室被設(shè)置在每個(gè)腔室的活塞之上(即 不存在附圖中用附圖標(biāo)記IO表示的孔)。在開始使用時(shí)，需預(yù)先準(zhǔn)備好泵，也就是將腔室中包含的初始空 氣排出，使腔室中形成真空，以便通過孔3將容器(其上安裝有泵) 中的流體抽出。這表明隨著桿的下降，在從圖1的閑置位置行進(jìn)到行 程終端位置(圖3)時(shí)，如果空氣僅僅是存在于腔室8中，則空氣受 到活塞4的壓縮，從所述腔室中排出，從而在腔室中產(chǎn)生所需要的真 空，以允許流體通過孔3滲入到所述腔室中。為此，短的縱向肋條90 (附圖中示出4個(gè))從杯形主體l的內(nèi)表 面8凸出接近設(shè)置在其中的止擋元件80，凸緣4A的底部倚靠著這些 肋條用以承受變形(參見圖3， 3A和4，當(dāng)泵被壓到其行程極限時(shí))， 留出通道(為簡單清楚起見，圖4中未標(biāo)注附圖標(biāo)記)，這些通道能夠 使可能存在于腔室8中的壓縮空氣在活塞的相對表面和杯形主體l之 間向上升起，排出到另一腔室9中(通過孔10從這里進(jìn)入到容器)，
這可能導(dǎo)致凸緣4A的較薄的上部向內(nèi)彎曲，從圖5所示橫截面視圖 中看到在所述凸緣4A的上部設(shè)置有凹槽100，以允許在活塞上形成自 由通道。這樣，泵就被預(yù)先設(shè)置好。本發(fā)明的泵優(yōu)選用于分配在54.4。C時(shí)飽和蒸汽壓力低于 2.8kg/cm2的的受壓流體。
權(quán)利要求
1. 一種用于手動(dòng)分配密封地裝在容器中的一定量流體物質(zhì)的泵，包括杯形主體，該杯形主體具有一開口端和一閉合端，在開口端上密封設(shè)置著環(huán)蓋，在閉合端設(shè)置有孔，流體物質(zhì)能夠通過該孔經(jīng)由一單向閥進(jìn)入到下部泵室，并且能夠通過泵從該下部泵室排出分配到外部，所述下部泵室由環(huán)形活塞限定出邊界，該環(huán)形活塞具有沿著杯形主體的內(nèi)表面密封移動(dòng)的凸緣和可沿著中空的泵操作桿的外表面滑動(dòng)的凸緣，所述操作桿通過從泵體凸出的桿的自由端來分配流體物質(zhì)，在桿長度的中間區(qū)域設(shè)置有孔，桿腔的開口在所述孔的位置處，靠近下部軸環(huán)，該下部軸環(huán)從桿部凸出到所述泵的下部腔室中，從桿部凸出的還有上部軸環(huán)，彈簧的一端作用在上部軸環(huán)上，另一端作用在所述活塞上，將凸緣推向并抵靠著所述下軸環(huán)以便閉合所述孔，所述桿通過設(shè)置在環(huán)蓋中的孔延伸出去并可軸向移動(dòng)，環(huán)蓋與所述活塞限定出上部泵室，在上部泵室中設(shè)置有所述桿的上部軸環(huán)，其特征在于在使用泵的任何條件下，桿的外表面密封抵靠著環(huán)蓋中孔的相對表面，在杯形主體中設(shè)置至少一個(gè)通道，該通道將所述上部腔室連接到所述杯形主體的外部，一止擋元件從杯形主體凸入到所述腔室中，當(dāng)桿被壓至其的行程終端時(shí)，所述下部軸環(huán)倚靠在止擋元件上并停下來，但可沿著桿的外表面滑動(dòng)的活塞的凸緣則仍然被彈簧壓著抵靠在所述下部軸環(huán)上以閉合所述桿孔，至少一個(gè)較短的縱向肋條從接近所述止擋元件并位于其上方的杯形主體的內(nèi)表面凸出，活塞凸緣的下邊緣倚靠在該肋條上并且產(chǎn)生變形，在凸緣和杯形主體的相對表面之間形成通道。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的泵，其特征在于在活塞凸緣的上部外側(cè) i殳置有至少一個(gè)縱向凹槽，用以使所述凸緣和杯形主體的相鄰表面局 部間隔開。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的泵，其特征在于所述環(huán)蓋被安裝和 密封固定在包含著所述流體物質(zhì)的剛性容器的開口 。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的泵，其特征在于所述流體物質(zhì)由至少一 種低沸點(diǎn)(low-boiling)液體混合而成，其中所述低沸點(diǎn)液體的飽和 蒸汽壓力在15。C時(shí)低于1.00kg/cm2并且在37.8。C時(shí)低于2.8kg/cm2， 并且在760mm/Hg大氣壓下的沸點(diǎn)在+15。C至+85。C之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的泵，其特征在于從由下列物質(zhì)構(gòu)成的組 中選擇所述低沸點(diǎn)液體，這些物質(zhì)為異戊烷、異己烷、N-戊烷、N-己烷、二氯甲烷、氯丙烷、1-1-二氯乙烷、2-氯丁烷、三氯-氟代-甲烷 CFCll、三氯-三氟-乙烷CFC113、乙醚、亞甲基-二甲基醚、二甲氧 基甲烷和丙酮。
全文摘要
一種能夠通過中空的桿(5)手動(dòng)分配流體物質(zhì)的泵，所述桿從密封設(shè)置在泵一端的環(huán)蓋的孔中突出，桿(5)可以在環(huán)蓋的所述孔內(nèi)密封移動(dòng)，其中所述泵密封安裝在含有待分配流體的容器的開口處。
文檔編號B05B11/00GK101400452SQ200680053774
公開日2009年4月1日 申請日期2006年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月9日
發(fā)明者G·蘭皮尼, M·莫雷蒂 申請人:盧姆森股份公司