專利名稱：流體分配部件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于分配流體，例如液體的部件。該部件特別適合在用于分配液體、例如洗手皂的隔膜泵中使用。
背景技術(shù)：
在不同的流體分配系統(tǒng)中使用各種部件。流體分配系統(tǒng)一般包括流體的儲液器以及直接或者通過導(dǎo)管與流體儲液器連接的排放結(jié)構(gòu)。
一種類型的傳統(tǒng)流體儲液器是在流體分配泵內(nèi)具有彈性可變形隔膜的加壓腔，該隔膜限定了流體經(jīng)單向入口結(jié)構(gòu)進(jìn)入并且流體經(jīng)出口排放結(jié)構(gòu)進(jìn)行排放的腔的凸壁。這種隔膜一般向內(nèi)推動以對腔內(nèi)的流體加壓并且擠壓流體經(jīng)泵的排放結(jié)構(gòu)離開腔。這種隔膜一般安裝在泵的外殼內(nèi)。隔膜的外圍必須由泵外殼合適地夾持以形成當(dāng)最大作用力或壓力施加到隔膜時不會出現(xiàn)故障的不漏流體的密封。
希望提供一種輕易便于將隔膜相對快速且準(zhǔn)確地組裝到泵外殼內(nèi)，同時獨(dú)立部件數(shù)量減少，并且還提供當(dāng)泵隔膜受到其最大設(shè)計(jì)作用力或者壓力時足以維持在外殼和隔膜之間的不漏流體密封的保持系統(tǒng)的改進(jìn)泵。
進(jìn)一步，提供輕易適應(yīng)于隔膜在泵外殼內(nèi)的適當(dāng)位置并且可以經(jīng)受安裝和保持作用力以便減少施加在隔膜上的應(yīng)力的改進(jìn)隔膜本身設(shè)計(jì)是有好處的。
提供用于流體分配系統(tǒng)的改進(jìn)的排放結(jié)構(gòu)，其包括可以在其他裝置、流體分配容器或流體分配泵中采用的流體排放結(jié)構(gòu)也是有利的。這種改進(jìn)的流體排放結(jié)構(gòu)應(yīng)有利地包括單向排放閥系統(tǒng)，其(1)防止環(huán)境大氣向內(nèi)排氣到系統(tǒng)內(nèi)，以及(2)最小化系統(tǒng)內(nèi)輸出閥38上水壓錘壓力或水錘。
進(jìn)一步，如果排放結(jié)構(gòu)設(shè)有具有改進(jìn)設(shè)計(jì)的排放閥，其輕易適應(yīng)于將閥安裝到一個或多個排放結(jié)構(gòu)部件，以便其中建立不漏流體密封，減少獨(dú)立部分的數(shù)量并且提供足以適當(dāng)?shù)乇３珠y的保持作用力也是所希望的。
改進(jìn)的分配系統(tǒng)部件應(yīng)當(dāng)經(jīng)受粗糙處理或?yàn)E用時沒有泄漏也是希望的。
另外，如果這種改進(jìn)的系統(tǒng)部件能夠適應(yīng)于有效、高質(zhì)量、大批量的制造技術(shù)并且廢品率降低也是所希望的。
本發(fā)明提供了一種可適應(yīng)于具有上述優(yōu)點(diǎn)和特征的設(shè)計(jì)的改進(jìn)分配系統(tǒng)部件。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了可以在流體分配系統(tǒng)中采用的改進(jìn)部件。本發(fā)明的一個方面是用于分配來自液體供應(yīng)源的液體的排放結(jié)構(gòu)。排放結(jié)構(gòu)包括限定用于與來自液體供應(yīng)源的液體建立流體連通的流動通道的排放導(dǎo)管。排放結(jié)構(gòu)包括彈性閥，其(1)延伸通過處于初始、大體不變形的封閉結(jié)構(gòu)的排放導(dǎo)管流動通道，(2)具有由液體接觸的內(nèi)側(cè)和暴露在周圍外部大氣的外側(cè)，(3)具有限定部分內(nèi)側(cè)以及限定常態(tài)自密封封閉口的端部，以及(4)限定部分內(nèi)側(cè)并從閥頭的外圍延伸以適應(yīng)于當(dāng)部分閥內(nèi)側(cè)上的壓力超過閥外側(cè)上的壓力預(yù)設(shè)數(shù)量時閥頭向外到開放結(jié)構(gòu)的移動的套筒。排放結(jié)構(gòu)還包括設(shè)置在排放導(dǎo)管內(nèi)當(dāng)閥處于初始、大體不變形的封閉結(jié)構(gòu)時在閥頭與閥內(nèi)側(cè)接觸的限制結(jié)構(gòu)。限制結(jié)構(gòu)和排放導(dǎo)管一起限定至少一個用于初始適應(yīng)來自供應(yīng)的液體在橫向越過閥頭的閥套筒處相對部分閥內(nèi)側(cè)的流動的流路。當(dāng)在閥外側(cè)上的周圍外部壓力超過在閥內(nèi)側(cè)的壓力時限制結(jié)構(gòu)防止封閉口向內(nèi)開放。當(dāng)隔膜頂蓋52受到高的、快速施加的促動力時，限制結(jié)構(gòu)還可以最小化在輸出閥38上的水壓水錘壓力的影響。
本發(fā)明的另一方面涉及一種彈性、壓力-可動閥的外圍安裝凸緣，其可以在向外流動方向上排放流體產(chǎn)物并且具有(1)限定常態(tài)自密封封閉分配口的端部，以及(2)從端部的外圍延伸的套筒。外圍安裝凸緣適于由閥夾持結(jié)構(gòu)的保持壁夾持，其中保持壁相對外圍安裝凸緣變形。外圍安裝凸緣包括從套筒外圍延伸的，繞相對于流動方向軸向向內(nèi)并軸向向外延伸的縱軸線的大體環(huán)形結(jié)構(gòu)的彈性材料。大體環(huán)形結(jié)構(gòu)的材料定位在縱軸線的周圍且徑向向外。如在截面觀察到的，彈性材料具有至少部分由下列表面限定的表面區(qū)域大體從套筒軸向向外延伸的第一表面；以及大體從套筒軸向向內(nèi)延伸的第二表面。
在優(yōu)選實(shí)施例中，凸緣還包括一個或多個下列表面從第一表面大體軸向向外并徑向向外延伸的第三表面；從第二表面大體軸向向內(nèi)并徑向向外延伸的第四表面以便第三和第四表面大體發(fā)散；從第三表面大體軸向向內(nèi)和徑向向外延伸的第五表面；以及從第四表面大體軸向向外和徑向向外延伸的第六表面。
本發(fā)明的另一方面涉及一種改進(jìn)的隔膜泵。泵包括模制為限定彈性可變形加壓部分的彈性材料的隔膜、連接元件以及安裝凸緣。彈性可變形加壓部分包括如從外部觀察的無形變凸起結(jié)構(gòu)，并且限定從內(nèi)部觀察的用于加壓流體的凹入容納區(qū)。連接元件從加壓部分的外圍延伸。安裝凸緣(a)從連接元件的外圍大體徑向延伸，(b)厚度大于連接元件，(c)具有在朝外部的方向上從連接元件向外延伸的第一表面，以及(d)具有遠(yuǎn)離外部的方向上從連接元件向內(nèi)延伸的第二表面。
改進(jìn)的泵進(jìn)一步包括限定入口和出口的泵外殼。泵外殼包括用于保持隔膜安裝凸緣的保持結(jié)構(gòu)。保持結(jié)構(gòu)包括具有橫向表面和端面的突起壁。當(dāng)泵沒有對流體進(jìn)行加壓時，壁端面與隔膜連接元件隔開，并且壁橫向表面與隔膜安裝凸緣第二表面隔開。這個排列便于將隔膜組件組裝到泵外殼內(nèi)。
本發(fā)明的另一方面提供了用于泵的改進(jìn)隔膜。隔膜由彈性材料模制而成以限定至少下列三種特征(A)彈性可變形加壓部分，其(1)當(dāng)從外部觀察時具有無形變凸起結(jié)構(gòu)，以及(2)限定在凸起結(jié)構(gòu)下方用于容納通過變形加壓部分加壓的流體的容納區(qū)；(B)應(yīng)力隔離連接元件，其(1)從加壓部分的外圍延伸，以及(2)具有非線性截面結(jié)構(gòu)；以及(C)安裝凸緣，其(1)從應(yīng)力隔離連接元件的外圍延伸，以及(2)可以設(shè)置在泵的保持結(jié)構(gòu)內(nèi)。
本發(fā)明的又一方面還提供了用于泵的改進(jìn)隔膜，其中泵具有包括剛性形變外部保持壁的保持結(jié)構(gòu)。隔膜包括彈性材料，其模制為限定至少下列(A)彈性可變形加壓部分，其(1)從外部觀察具有無形變凸起結(jié)構(gòu)，以及(2)限定從內(nèi)部觀察用于加壓流體的凹入容納區(qū)；以及(B)安裝凸緣，其(1)與加壓部分的外圍連接，(2)可以設(shè)置在泵內(nèi)以便外部保持壁相對于安裝凸緣可以剛性變形，以及(3)具有從套筒的外圍延伸的大體環(huán)形結(jié)構(gòu)的彈性材料，其中材料具有部分由下列表面限定的表面區(qū)域(a)內(nèi)和外發(fā)散表面，其中內(nèi)發(fā)散表面在凸緣與加壓部分的連接位置的內(nèi)部并且其中外發(fā)散表面在凸緣與加壓部分的連接位置的外部；(b)從外發(fā)散表面延伸的第一角表面(corner surface)；(c)從第一角表面延伸的橫向延伸表面；以及(d)從橫向延伸表面延伸的第二角表面。
從本發(fā)明的以下詳細(xì)描述、權(quán)利要求以及所附附圖中，可以顯而易見本發(fā)明的大量其它優(yōu)點(diǎn)和特征。


在形成了說明書一部分的附圖中，并且在所有附圖中使用相同的附圖標(biāo)記表示相同的部件，圖1是分配系統(tǒng)的透視圖，該分配系統(tǒng)包括組裝為形成用于分配液體的隔膜泵的多個部件，并且泵是從泵隔膜突起的泵促動側(cè)觀察；圖2是圖1所示的泵的相反側(cè)示意圖；圖3是圖1所示的泵促動側(cè)的分解透視圖，其中泵外殼顯示為處于在隔膜插入泵外殼之前以及保持壁在隔膜的凸緣上剛性變形之前具有直立保持壁的模制(as-molded)情況，并且其中排放結(jié)構(gòu)出口噴管顯示為在輸出閥設(shè)置在噴管內(nèi)之前以及保持壁在閥的凸緣上剛性變形之前具有突起保持壁的模制情況；圖4是圖2所示的泵部件的相反側(cè)的分解透視圖，其中部件顯示為處于組裝前的模制情況；圖5是從圖1所示的完全組裝的泵的促動側(cè)的平面圖；圖6是圖1所示的完全組裝的泵的側(cè)面主視圖；圖7是圖5所示的泵的相反側(cè)的平面圖；圖8是圖1所示的泵的仰視圖；圖9是大體沿圖8中平面9-9的截面圖；圖10是圖9所示的泵的部分的局部放大圖，其中泵隔膜凸緣由泵外殼的剛性變形壁保持；圖11是圖3所示的泵的部件在模制、未組裝情況下排放噴管組件或者排放結(jié)構(gòu)組件的放大分解透視圖；圖12是圖11所示的排放噴管組件的分解透視圖，但在圖12中，從底部觀察組件的部件；圖13是圖11和圖12所示的輸出閥的外側(cè)的平面圖；圖14是大體沿圖13中平面14-14的截面圖；
圖15是大體沿圖8中的平面9-9的圖9所示的泵排放結(jié)構(gòu)的端部的局部放大截面圖；圖16是與圖15類似的視圖，但圖16是沿圖8中的平面16-16；圖17是大體沿圖16中的平面17-17的截面圖；圖18是與圖1相似的視圖，但圖18顯示了促動為排放或者分配來自泵排放端部的液體的泵；圖19是與圖9相似的截面圖，但隔膜顯示為如圖18進(jìn)行促動或推動以便分配通過開放輸出閥來自泵的液體；圖20是大體沿圖8中的平面16-16如圖19所示地對泵進(jìn)行促動的泵的出口端或者排放端的放大示意圖；以及圖21是與圖19相似的示意圖，但圖21顯示了在隔膜上的推力被釋放后、在輸出閥封閉后并且在隔膜入口閥開放以允許液體流動到隔膜加壓腔內(nèi)再充填泵后的泵。
具體實(shí)施例方式
盡管本發(fā)明可允許多種不同形式的實(shí)施例，然而本說明書和附圖僅公開了本發(fā)明各方面的特定形式。然而，本發(fā)明并不想限于所描述的實(shí)施例，在所附權(quán)利要求中指出了本發(fā)明的范圍。
為了便于描述，本發(fā)明的部件和組件以直立位置來進(jìn)行描述，并且用語如上、下、水平等是參考該位置來使用的。然而可以理解，本發(fā)明的部件和組件可以以除本文中所述的直立位置以外的方位進(jìn)行制造、存放、運(yùn)輸、使用和銷售。
本發(fā)明的部件可以用于各種流體分配系統(tǒng)，尤其是液體分配系統(tǒng)。本發(fā)明的不同部件特別適合于在直接或通過導(dǎo)管與流體供應(yīng)連接的排放結(jié)構(gòu)中使用。本發(fā)明的部件在包含具有入口和出口的加壓腔的形式的流體儲液器的流體分配泵內(nèi)特別有用。本發(fā)明的各方面特別適于與具有彈性可變形隔膜的隔膜類型分配泵使用，隔膜限定了流體通過單向閥入口結(jié)構(gòu)進(jìn)入并且流體經(jīng)出口排放結(jié)構(gòu)進(jìn)行排放的腔的凸壁。這種隔膜一般向內(nèi)推以對腔內(nèi)的流體加壓并且擠壓流體經(jīng)排放結(jié)構(gòu)離開腔。
本發(fā)明的流體分配部件尤其適于在隔膜泵內(nèi)使用，并且目前隔膜泵的一個優(yōu)選形式在圖1到圖21中說明。在這些外形中泵一般用參考號30標(biāo)記。泵30尤其適于在肥皂、洗劑以及護(hù)手產(chǎn)品的嵌壁分配器中使用。
一般說來，泵30的操作方面與那些在美國專利No.6,216,916中闡述的泵稍微相似。美國專利No.6,216,916說明了與包括不同的主部件的泵組成一體的嵌壁分配器10，分配器10包括限定加壓腔90、入口連接部52以及出口連接部或噴管200的柔性隔膜或頂蓋60。
根據(jù)本文中發(fā)明描述的內(nèi)容，泵30可以與類似美國專利No.6,216,916中所示的分配器10的分配器組成一體，以相似的方式組成美國專利No.6,216,916中公開的上述泵系統(tǒng)。
在本中請中圖1到圖21所示的泵30還可以用于其他適合的分配器或其他不同的流體分配系統(tǒng)。進(jìn)一步，根據(jù)本發(fā)明的不同方面的教導(dǎo)，泵30的一些單獨(dú)部件或子組件可以與其他類型的不包含泵的流體分配系統(tǒng)組成一體。
如圖4所示，泵30采用了改進(jìn)的設(shè)計(jì)，僅包括四個獨(dú)立件(1)一般剛性泵主體32，(2)彈性可變形加壓頂蓋或者隔膜34，(3)出口噴管或者導(dǎo)管36，以及(4)分配閥、排放閥或者輸出閥38。噴管或者排放導(dǎo)管36以及閥38一起可以表征為泵30的排放結(jié)構(gòu)或排放子組件。
泵主體或外殼32包括流體入口結(jié)構(gòu)或?qū)Ч?2。導(dǎo)管42容納從適合的液體供應(yīng)源到泵內(nèi)的液體流。例如，導(dǎo)管42可以連接到包含液體肥皂的可折疊袋(未示)。
泵主體或外殼32還包括限定與噴管或排放結(jié)構(gòu)36連通的內(nèi)出口通道的中空的凸臺44。排放結(jié)構(gòu)36指定為滑入接合組裝到如圖9所示的凸臺44的端部。為此，噴管36的入口端包括用于與在如圖9所示的泵外殼凸臺44上的環(huán)形珠緣50滑入接合的環(huán)形通道48。兩部分設(shè)計(jì)為配套接合以形成不漏流體連接?；虢雍虾蛢?nèi)部配套結(jié)構(gòu)的特別詳細(xì)設(shè)計(jì)可以是任何適當(dāng)?shù)膫鹘y(tǒng)或特別的設(shè)計(jì)。
如圖9所示，第二接合在兩部分之間存在，由泵外殼凸臺44的末端上的錐度接合和噴管36的配套部分的錐度接合限定。
泵外殼32和配套噴管36(但不是輸出閥38和隔膜34)均適于由聚丙烯的均聚體制成。
如從泵的外部觀察，隔膜或膜片34一般是頂蓋形狀并且具有中心凸起結(jié)構(gòu)或頂蓋52(圖8和圖9)。隔膜34限定了在內(nèi)側(cè)的凹入腔或儲液器，作為與泵外殼32合作以支撐通過入口導(dǎo)管42流入泵的液體。頂蓋52可以向內(nèi)變形以對液體加壓。頂蓋52可以表征為彈性可變形加壓部分。它本身不需要弓形的，頂蓋形狀。它可以具有其它適合的限定加壓腔的結(jié)構(gòu)。
頂蓋52的外側(cè)包括適應(yīng)于更加堅(jiān)固的結(jié)構(gòu)模部分的使用的階梯或脊53(圖6和圖9)。脊并不需要用于頂蓋52本身的適當(dāng)機(jī)能。
隔膜34優(yōu)選為由彈性材料模制成，例如包括硅橡膠的合成熱固聚合物，如由美國Dow Corning公司以D.C.9280-70商號出銷售的硅橡膠。另一適合的硅橡膠產(chǎn)品是由美國Wacker Silicone公司以Wacker3003-70A出售的。這些材料的硬度等級均為肖氏A級70。隔膜34還可以由其它熱固性材料、或者其它彈性材料、或者熱塑性聚合物、或者熱塑性彈性體模制成，包括那些基于例如熱塑性丙稀，乙烯，氨基甲酸乙酯，以及苯乙烯的材料，包括它們的鹵化配對物。
由于隔膜34獨(dú)有的結(jié)構(gòu)，隔膜34一般保持在圖1、圖8和圖9所示的無形變結(jié)構(gòu)中，并且這是“自保持”的未促動的結(jié)構(gòu)。如3、圖4和圖9所示，隔膜34包括在加壓部分或頂蓋52的底部周圍的環(huán)形底壁54。如圖9所示，環(huán)形底壁54的一部分從頂蓋52徑向向內(nèi)突起限定了彈性、柔性擋板56。
如圖3、圖9和圖10所示，隔膜底壁54的外圍在環(huán)形連接元件58處終止且與環(huán)形連接元件58合并。在優(yōu)選實(shí)施例中，如下文詳細(xì)描述，連接元件58執(zhí)行應(yīng)力隔離功能。連接元件58連接隔膜底壁54和安裝凸緣60。如下文詳細(xì)描述，安裝凸緣60適于由泵外殼32(圖9)保持。
如圖3和圖9所示，泵外殼32限定作為在入口導(dǎo)管42的內(nèi)端的入口閥座64的環(huán)形表面。當(dāng)隔膜34的腔內(nèi)的壓力等于或超過導(dǎo)管42內(nèi)的液體壓力時，入口閥座64適于由隔膜底壁54的內(nèi)表面密封接合。如果導(dǎo)管42內(nèi)的液體壓力超過隔膜34腔內(nèi)的壓力足夠數(shù)量(當(dāng)在腔內(nèi)的壓力的減小低于入口導(dǎo)管42內(nèi)的壓力的過程中)，那么，如圖21所示，隔膜底壁54的彈性、柔性擋板56被迫遠(yuǎn)離閥座64，并且如圖21所示，這允許在入口導(dǎo)管42的流體流動到隔膜34內(nèi)的腔內(nèi)。
如圖3所示，泵外殼32初始由適合的熱塑性材料模制成以便具有用于容納隔膜34的結(jié)構(gòu)。為此，泵外殼32具有模制結(jié)構(gòu)，其中有向外突起、剛性可變形的外部保持壁70。如圖3和圖10所示，泵外殼32還包括環(huán)形內(nèi)突起壁72。當(dāng)隔膜34設(shè)置在泵外殼32內(nèi)，在內(nèi)突起壁72和外部保持壁70之間的環(huán)形間隔作為容納和夾持隔膜安裝凸緣60的環(huán)形容納區(qū)。
在隔膜34適當(dāng)?shù)胤胖迷谕鈿?nèi)后以便安裝凸緣60設(shè)置在泵外殼內(nèi)突起壁72和外部保持壁70之間，外部保持壁70剛性(即，塑性)變形到圖9和圖10所示的結(jié)構(gòu)內(nèi)。如圖3所示在壁70的變形之前當(dāng)外部保持壁70是處于模制的向外突起方向上時，壁70可以加熱并且然后變形到圖10所示的結(jié)構(gòu)內(nèi)。加熱可以由任何適當(dāng)?shù)墓に囃瓿伞?br> 在目前用于加熱和變形壁70的優(yōu)選工藝中，壁70由超聲波擴(kuò)音器(未示)變形，超聲波擴(kuò)音器(horn)通過超聲波能量加熱壁70并且還迫使壁變形到圖10所示的結(jié)構(gòu)中。這個工藝公知為超聲波型鍛(swaging)。
變形壁70的外部曲率大體由超聲波擴(kuò)音器內(nèi)的凹入形成表面的形狀限定。擴(kuò)音器具有用于接合壁70的圓柱端。擴(kuò)音器的凹入表面限定了用于容納和接合壁70的環(huán)形、向下開放通道。擴(kuò)音器以傳統(tǒng)的方式連接到傳統(tǒng)的超聲波推桿組件(未示)。
關(guān)于彈性材料凸緣的保持壁的超聲波變形在美國專利No.5,115,950第5，6欄中有詳細(xì)描述。關(guān)于彈性元件凸緣的保持壁的超聲波變形還在美國專利No.6,273,307中參考其圖13有描述。在美國專利No.5,115,950中公開的超聲波型鍛工藝和設(shè)備的描述在其與本發(fā)明相關(guān)且不與本發(fā)明沖突的程度上通過引用結(jié)合于本文中。
優(yōu)選地，通過超聲波型鍛設(shè)備超聲使保持壁70變形到示于圖10的結(jié)構(gòu)，設(shè)備的超聲波擴(kuò)音器移動到與初始向外突起壁70接合以便施加作用力，當(dāng)促動超聲波系統(tǒng)以施加超聲波能量直到以下兩個條件之一首先出現(xiàn)(1)超聲波擴(kuò)音器到達(dá)相對于隔膜凸緣60預(yù)設(shè)的位置(即，擴(kuò)音器相對于超聲波設(shè)備的固定部分的預(yù)設(shè)最大延伸距離)；或者(2)2-1/2秒的偏離(lapsing)。
在目前優(yōu)選工藝中，這導(dǎo)致大約680磅的型鍛作用力施加到壁70。然后超聲波能量切斷，并且擴(kuò)音器撤離。在壁70依據(jù)適當(dāng)?shù)刈冃蔚綀D10所示的結(jié)構(gòu)之后，在隔膜凸緣60上有十分微小的壓力，但壓力太微小以致與凸緣的模制形狀相比凸緣60實(shí)質(zhì)上沒有變形。
泵外殼32和隔膜凸緣60各具有使在泵外殼32內(nèi)的隔膜34的相對快速和正確安裝容易并使保持壁70的后續(xù)變形容易的結(jié)構(gòu)，以便當(dāng)隔膜受到最大設(shè)計(jì)壓力時提供足夠牢固的保持接合以防止隔膜脫落。如果泵使用在例如上述美國專利No.6,216,916中一般所示的洗手皂分配器中，那么用于包括隔膜的內(nèi)部泵部件的一般最大設(shè)計(jì)壓力可以大約是每平方英寸50磅的標(biāo)準(zhǔn)。
如圖10所示，泵外殼32具有限定在內(nèi)壁72和外部壁70之間的通道。為了便于參考，圖10顯示了四個箭頭箭頭75、箭頭77、箭頭79以及箭頭81。箭頭75顯示了相對于隔膜34和隔膜凸緣60的基本軸向向外方向。箭頭77代表相對于隔膜34及其凸緣60的基本軸向向內(nèi)方向。箭頭79代表相對于隔膜及其凸緣60的基本徑向向外方向。箭頭81代表相對于隔膜34及其凸緣60表的基本徑向向內(nèi)方向。
在下面的討論和權(quán)利要求中，通道的表面以及凸緣60參考經(jīng)通道和凸緣(即圖9和圖10)徑向的截面視圖描述。
通道至少部分由基本徑向或豎直向的第一表面82以及第二角狀表面(angled surface)84限定。角狀表面84可以表征為在(1)基本軸向向內(nèi)(在箭頭77的方向并且相對于泵促動側(cè)，隔膜頂蓋從促動側(cè)突起)，以及(2)徑向向外(在箭頭79的方向并且相對于隔膜中心)延伸。角狀表面84的較低端是與在保持壁70內(nèi)側(cè)上的面向徑向內(nèi)側(cè)的稍微彎曲或凹入表面87并接的內(nèi)角或彎曲表面86。表面87從角86稍微徑向向外(相對于隔膜并且在箭頭79的方向)延伸并且在基本軸向向外(在箭頭75的方向)朝泵的促動側(cè)的方向從彎曲角表面86延伸，隔膜從促動側(cè)突起。泵外殼保持壁70的遠(yuǎn)端部分變形并且在表面87的外端彎曲。
隔膜凸緣60具有獨(dú)有的結(jié)構(gòu)以使容易在泵外殼32內(nèi)的放置并且容易在外殼32內(nèi)的凸緣60的保持。特別地，隔膜凸緣60具有由截面10所示的下列表面限定的表面區(qū)域(a)從連接元件58與凸緣60連接的區(qū)向外(在箭頭79的方向)延伸的基本直的、軸向向外延伸表面90；(b)遠(yuǎn)離連接元件58與凸緣60連接的區(qū)軸向向內(nèi)(箭頭77)延伸的基本直的、向內(nèi)延伸表面92；(c)從表面92沿徑向向外并軸向向內(nèi)延伸并且是凸緣60到連接元件58的連接位置的軸向向內(nèi)的基本直的、內(nèi)發(fā)散表面94；(d)從表面90沿徑向向外并軸向向外延伸并且是凸緣60到連接元件58的連接位置的軸向向外的基本直的、外發(fā)散表面96；(e)從外發(fā)散表面96延伸的角表面98；
(f)從第一角表面98延伸并且相對于隔膜橫向或徑向向外(箭頭79)延伸的橫向延伸表面100；(g)從橫向延伸表面100延伸的第二角表面102；以及(h)從第二角表面102延伸的橫向外圍表面104。
與第二角表面102相鄰的外圍表面104的邊緣可以限定為是相對于表面104的剩余部分是軸向向外和徑向向外的外邊緣。表面104從第二角表面102沿軸向向內(nèi)和徑向向內(nèi)到內(nèi)邊緣延伸，經(jīng)由外部角或彎曲表面106與內(nèi)發(fā)散表面84連接。在角106的外圍表面104的邊緣可以表征為表面104的內(nèi)邊緣。因此，沿第二角表面102的表面104的外邊緣定位成比角106處外圍表面104的內(nèi)邊緣從隔膜加壓部分(即頂蓋52)進(jìn)一步橫向或徑向向外(箭頭79)。
泵外殼32配置為便于將隔膜34組裝到到泵外殼32內(nèi)并且易于容納隔膜凸緣60。
為此，將注意到，泵外殼內(nèi)壁72具有遠(yuǎn)端110以及面向橫向外側(cè)的橫向表面112。當(dāng)泵外殼外保持壁70關(guān)于隔膜凸緣60(圖10)適當(dāng)變形時并且當(dāng)泵沒有促動為在泵內(nèi)對液體加壓時，那么優(yōu)選得到下列情況(1)隔膜頂蓋52和底壁54沒有受到顯著變形或過度應(yīng)力，(2)如圖10所示，隔膜連接元件58的內(nèi)表面與泵外殼內(nèi)壁端面110隔開，以及(3)如圖10所示，隔膜凸緣內(nèi)表面92與泵外殼內(nèi)壁橫向表面隔開。
在泵外殼外部保持壁70與隔膜凸緣60的外表面接合的變形前，橫向表面112和隔膜凸緣表面92之間的間隔適于將隔膜凸緣60安裝到其在泵外殼內(nèi)的適當(dāng)位置是尤其希望的。
當(dāng)泵促動時，并且尤其如果促動產(chǎn)生相鄰隔膜34相對高的壓力，隔膜凸緣壁92的一部分可以與泵外殼內(nèi)壁橫向表面112接合，尤其靠近泵外殼內(nèi)壁端面110。這個接合有助于防止隔膜凸緣60的脫落。這保證了隔膜34在泵外殼32內(nèi)將適當(dāng)?shù)乇３滞Ａ簦⑶曳缆┟芊饨雍显诒脙?nèi)將持續(xù)存在。
在泵外殼外部保持壁70與隔膜凸緣60的外表面接合的變形前，在隔膜連接元件58的內(nèi)表面和泵外殼內(nèi)壁端面110之間的間隔允許輕易地將隔膜34設(shè)置在泵外殼32內(nèi)。進(jìn)一步，在連接元件58和泵外殼內(nèi)突起壁72的端面110之間的間隔在下列情況下允許一些數(shù)量的移動或者連接元件58的撓曲(1)在泵外殼內(nèi)放置隔膜34的過程中，(2)在相對于隔膜凸緣60泵外殼外部保持壁70的后續(xù)變形過程中，以及(3)在泵的操作或促動過程中。
在一些應(yīng)用中，尤其是泵最大設(shè)計(jì)壓力相對低的應(yīng)用中，內(nèi)突起壁72可以省略。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，連接元件58優(yōu)選為作為應(yīng)力隔離的零件。在圖10所示的優(yōu)選形式中，連接元件58具有弓形截面。進(jìn)一步，在目前預(yù)期的最優(yōu)選的形式中，連接元件58至少在其徑向長度方向的主要部分具有均勻的厚度(即連接元件的長度基本在圖10中箭頭79的方向)。進(jìn)一步，目前連接元件58的最優(yōu)選形式限定了從泵的外部觀察到的、在隔膜加壓部分周圍的凹入環(huán)形通道。在圖10所示的連接元件的最優(yōu)選形式，其可以表征為具有側(cè)向?qū)颉⒒綰形結(jié)構(gòu)。
新穎的應(yīng)力隔離連接元件58起隔離的作用或者至少最小化應(yīng)力的轉(zhuǎn)移到隔膜凸緣60的徑向向內(nèi)的隔膜34的一部分上。在泵外殼外部保持凸緣70與凸緣60接合的變形或型鍛工藝過程中這是尤其重要的。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)泵外殼外部保持凸緣70與凸緣60接合的變形動作可以產(chǎn)生在隔膜彈性材料內(nèi)一些數(shù)量的壓力。連接元件58的弓形結(jié)構(gòu)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)為對于最小化轉(zhuǎn)移到從連接元件58沿徑向向內(nèi)延伸的隔膜的內(nèi)部部分內(nèi)的這種應(yīng)力尤其有效。
隔膜凸緣60的各種獨(dú)有的表面提供不同的優(yōu)點(diǎn)。特別地，表面94(圖10A)與相鄰泵外殼表面84的幾何形狀匹配以便在組裝過程中最小化凸緣60移位的可能，并且這也相對于具有更加復(fù)雜的幾何形狀設(shè)計(jì)減小組裝作用力。
凸緣表面104以及相匹配的外殼外保持壁70的稍微弓形表面87通過指引超聲波能量在某種程度上改進(jìn)變形壁70的工藝有助于超聲波變形工藝。
如圖10所示，壁70的內(nèi)表面87具有進(jìn)一步橫向從隔膜頂蓋(圖10中箭頭79的方向)沿壁70從壁的底部(在角86)到相對于隔膜凸緣60變形的壁70的自由端增加距離的結(jié)構(gòu)。保持壁內(nèi)表面87的形狀有助于壁的底部整體變細(xì)或變薄并且使壁70的外部分在希望的變形結(jié)構(gòu)中的變形容易。
隔膜凸緣角表面102優(yōu)選為如圖10所示的圓形，但也可以是基本直的以及角狀。表面102使隔膜凸緣60的區(qū)域內(nèi)的幾何形狀與變形保持壁70的內(nèi)表面幾何形狀相匹配，以便加強(qiáng)隔膜凸緣60的保持并且加強(qiáng)組件經(jīng)受在泵的操作過程中由于泵的加壓產(chǎn)生的脫落力的能力。
隔膜凸緣表面100優(yōu)選為是基本直的，但也可以是稍微彎曲的。表面100允許隔膜凸緣60的區(qū)域與保持壁70的相鄰內(nèi)表面的幾何形狀匹配以加強(qiáng)隔膜凸緣的保持并且加強(qiáng)組件經(jīng)受由泵的加壓產(chǎn)生的脫落力的能力。
隔膜凸緣表面98優(yōu)選為是稍微彎曲的，但也可以是直的。表面98允許隔膜凸緣60的區(qū)域與保持壁70的相鄰內(nèi)表面的幾何形狀匹配以加強(qiáng)隔膜凸緣的保持并且加強(qiáng)組件經(jīng)受由泵的加壓產(chǎn)生的脫落力的能力。
隔膜凸緣表面96優(yōu)選為是基本直的，但也可以是稍微彎曲的。表面96允許隔膜凸緣60的區(qū)域與保持壁70的相鄰內(nèi)表面的幾何形狀匹配以加強(qiáng)隔膜凸緣的保持并且加強(qiáng)組件經(jīng)受由泵的加壓產(chǎn)生的脫落力的能力。
泵的新穎的排放結(jié)構(gòu)提供了如下文討論的操作優(yōu)點(diǎn)。如圖9、圖11和圖12所示，排放結(jié)構(gòu)可以表征為包括排放導(dǎo)管或噴管36的組件以及彈性、壓力可動的輸出閥38。除了泵30，排放結(jié)構(gòu)部件(即噴管36和閥38)可以在分配系統(tǒng)中采用。
圖11和12說明了在噴管36的遠(yuǎn)端關(guān)于閥38變形前的處于模制結(jié)構(gòu)中的排放導(dǎo)管或噴管36。如下文所述，閥38優(yōu)選為設(shè)有獨(dú)有的凸緣結(jié)構(gòu)以適應(yīng)排放導(dǎo)管或噴管36的遠(yuǎn)端的變形，在某種程度上使在噴管36的遠(yuǎn)端部分的變形后閥的組裝和適當(dāng)保持變得容易。閥凸緣還可適應(yīng)保持結(jié)構(gòu)的確立以加強(qiáng)克服閥脫落的抵抗力并且加強(qiáng)在閥38和噴管36之間的不漏流體接合。
如圖12所示，排放導(dǎo)管或噴管36的模制結(jié)構(gòu)具有用于適應(yīng)在噴管36的端部內(nèi)閥38的初始放置的向外突起、剛性變形的保持壁120。隨后，如下文所述，保持壁120的遠(yuǎn)端部分通過剛性變形閥38的外圍部分的壁型鍛。
如圖12所示，如下文所述，排放導(dǎo)管或噴管36包括用于在某種操作條件下限制閥38向內(nèi)移動的向內(nèi)凹入限制結(jié)構(gòu)。如圖12和圖20所示，限制結(jié)構(gòu)限定了(1)無孔中心平坦連接表面130，以及(2)無孔外圍彎曲表面132。
如圖20所示，排放導(dǎo)管或噴管36包括環(huán)形壁136以及連接環(huán)形壁136和限制結(jié)構(gòu)外圍彎曲表面132的多個支柱138。多個流動通道140限定在連接支柱138之間。如圖12和圖20所示，各支柱138的面向外側(cè)的表面是稍微角狀或彎曲向外。參考圖20，平坦表面130、彎曲表面132、支柱138以及環(huán)形壁136一起限定了用于當(dāng)閥適當(dāng)安裝并且在如圖16所示的封閉情況下限制閥38相對向內(nèi)變形或移動的限制結(jié)構(gòu)。
排放閥、分配閥或輸出閥38分別如圖13和圖14所示。在目前優(yōu)選形式中，閥是″壓力可開″閥，當(dāng)足夠的壓力差施加在閥上時閥打開(即隨著在一側(cè)增加壓力和/或在另一側(cè)減少壓力)。
在圖13和圖14所示的閥38的目前優(yōu)選形式中，閥38模制為由柔性、易曲、彈性并且可恢復(fù)的材料制成的單一結(jié)構(gòu)。這可以包括彈性體，例如合成的熱固性聚合物，包括硅橡膠，如由美國DowCorning公司以DC99-595-HC銷售的硅橡膠。另一適合的硅橡膠材料是由美國Wacker Silicone公司以Wacker3003-40商標(biāo)銷售的。這些材料的硬度等級均為肖氏A級40。閥38還可以由其他熱固性材料、其他彈性體材料、熱塑性聚合體或者熱塑性彈性體模制成，包括那些基于例如熱塑性丙稀、乙烯、氨基甲酸乙酯以及苯乙烯的材料，包括它們的鹵化配對物。
閥38的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)以及其操作特征與在美國專利No.3,409,144中以參考標(biāo)號3d標(biāo)記的閥的結(jié)構(gòu)和操作相似。那件專利的描述在其與本發(fā)明相關(guān)且不與本發(fā)明沖突的程度上通過引用結(jié)合于本文中。
如本文圖13和圖14所示，閥38包括柔性、具有向外凹入結(jié)構(gòu)(當(dāng)閥38安裝在噴管36內(nèi)時從閥38的外部觀察)的端部或端部部分150。端部150限定了通過端部150延伸的至少一個，優(yōu)選為兩個的分配狹縫152以限定常態(tài)自密封封閉口。閥38的優(yōu)選形式具有兩個相互垂直相交的相等長度的狹縫152。相交狹縫152在端部150限定了四個扇形、擋板或翼瓣。擋板從狹縫152的相交點(diǎn)向外打開以響應(yīng)在上述美國專利No.5,409,144中描述的公知方法中的足夠數(shù)量的增加壓力差。
閥38具有基本面向噴管36內(nèi)的內(nèi)側(cè)以及從噴管36基本面向外部的外側(cè)。閥38的內(nèi)側(cè)適于由液體接觸，以及閥38的外側(cè)暴露在周圍外部大氣中。
閥38包括從閥頭150軸向和徑向向外延伸的薄裙部154。裙部154的外端部分在放大的、較厚的具有一般楔形橫截面的外圍凸緣160處終止。
參考圖14，閥頭150的內(nèi)側(cè)包括圓形中心平坦表面164以及在中心平坦表面164周圍的外圍彎曲表面166。狹縫152從閥頭中心平坦表面164橫向延伸到閥頭外圍彎曲表面166。
在封閉狀態(tài)下當(dāng)閥38與閥頭150適當(dāng)?shù)卦O(shè)置在排放導(dǎo)管36內(nèi)(圖9、圖15、圖16、圖20以及圖21)時，閥38相對于噴管36的端部凹入。然而，如示于圖19和圖20，當(dāng)端部150通過加壓液體受迫從其凹入部分向外時，閥打開。更加特別地，如圖18、圖19和圖20所示，當(dāng)在閥38內(nèi)側(cè)上的壓力超過預(yù)設(shè)數(shù)量的外部周圍壓力時，閥38受迫向外從凹入或縮回位置到延伸、打開位置。
在閥打開工藝中，閥頭150初始向外移位同時仍然保持在其基本凹入、封閉結(jié)構(gòu)中。凹入端部150的初始向外移位由相對薄的柔性裙部154適應(yīng)。裙部154從凹入的靜止位置移動到加壓位置，其中裙部154朝噴管36的開放端向外延伸。然而，閥38并不打開(即狹縫152沒有打開)直到閥頭150已大體完全移動到充分延伸位置。事實(shí)上，隨著閥頭150向外移動，閥頭150受到定向?yàn)閺较蛳騼?nèi)的壓力傾向于進(jìn)一步抵抗狹縫152的打開。進(jìn)一步，隨著閥頭150向前移動并且甚至在套筒154到達(dá)完全延伸位置后，閥頭150大體保持在其向外凹入結(jié)構(gòu)。然而，當(dāng)內(nèi)部壓力與外部壓力相比變得十分大時，那么在延伸閥頭150中的狹縫152打開以分配產(chǎn)物。
如圖16所示，當(dāng)閥38適當(dāng)?shù)卦O(shè)置在噴管36的遠(yuǎn)端內(nèi)時，排放噴管36限定了用于容納并與閥凸緣160的一部分接合的環(huán)形閥座170。如圖16所示，當(dāng)閥38適當(dāng)?shù)卦O(shè)置在噴管36的遠(yuǎn)端內(nèi)時，閥頭內(nèi)部中心平坦表面164相對噴管配套中心平坦表面130固定。相似地，閥頭內(nèi)側(cè)的外圍彎曲表面166與噴管外圍彎曲表面132接合并且固定在噴管外圍彎曲表面132上。
排放導(dǎo)管或噴管36的部分閥限制結(jié)構(gòu)即噴管表面130和132可防止閥頭150進(jìn)一步向內(nèi)偏移到噴管36內(nèi)。這種結(jié)構(gòu)防止只要周圍外部大氣壓力超過噴管36內(nèi)的壓力時，周圍大氣通過閥38向內(nèi)排氣到噴管和泵。那是不希望發(fā)生的，因?yàn)楸梅峙湟后w的后續(xù)操作將導(dǎo)致液體連同向內(nèi)排入的空氣排放數(shù)量的減少。
關(guān)于圖16，可以理解，在噴管36遠(yuǎn)端的流路140橫向向外陣列在閥38端部150的外圍邊緣處或之外。因此，實(shí)質(zhì)上閥頭150的整個內(nèi)部表面通過噴管36的內(nèi)部限制結(jié)構(gòu)可以支撐或限制以相對于向內(nèi)排氣作用力。
在泵的促動過程中當(dāng)噴管36內(nèi)的液體由泵加壓時，流動通道140內(nèi)的加壓液體抵抗閥套筒154。當(dāng)過閥套筒154的壓力差充分大時，閥套筒154受迫向外并且傳送閥頭150向外遠(yuǎn)離其與噴管閥限制表面130和132的固定接合點(diǎn)。然后液體能夠在閥頭150的內(nèi)部表面和噴管閥限制表面130、132之間移動以便向閥頭150的內(nèi)部表面加壓。這導(dǎo)致了在閥38內(nèi)部表面的較大總作用力并且閥移動到圖20所示的向外延伸打開的分配位置。
圖14說明了閥凸緣160的新穎并且有利的輪廓結(jié)構(gòu)。閥凸緣160容易地適應(yīng)閥到噴管內(nèi)的適當(dāng)組裝，便于閥凸緣160之上的噴管保持壁120的剛性變形或型鍛，并且便于閥38到噴管36的有效附著的確立，某種程度上提供了加強(qiáng)的對閥脫落的抵抗并且某種程度在閥凸緣160和噴管36之間提供了加強(qiáng)的防漏密封接合。
在下面討論和權(quán)利要求中，閥凸緣160的表面參考通過閥38(圖14和圖16)的徑向截面示意圖來描述。
凸緣160可以表征為從套筒154外圍延伸的、繞縱軸線172(圖14)的基本環(huán)形結(jié)構(gòu)的彈性材料，縱軸線172沿相對于通過閥的流體的流動方向軸向向內(nèi)和軸向向外延伸。限定閥凸緣160的一般環(huán)形結(jié)構(gòu)的彈性材料定位在縱軸線172的周圍并且徑向向外。形成凸緣160的彈性材料具有至少部分由下列表面限定的表面區(qū)域(A)從套筒154大體軸向向外延伸的第一表面191；(B)從套筒154大體軸向向內(nèi)延伸的第二表面192；(C)從第一表面191大體軸向向外和徑向向外延伸的第三表面193；(D)第四表面194，其從第二表面大體軸向向內(nèi)和徑向向外延伸以便第三和第四表面大體發(fā)散；(E)從第三表面193大體軸向向內(nèi)和徑向向外延伸的第五表面195；(F)從第四表面大體軸向向外和徑向向外延伸的第六表面196；(G)從第六表面196大體軸向向外延伸的第七表面或臺肩表面197；(H)從第七表面197大體軸向向內(nèi)延伸的第八表面198；(I)從第八表面198大體軸向向外延伸的第九表面199；以及(J)從第九表面199大體徑向向內(nèi)延伸的第十表面或唇緣210。
如圖1和圖16所示，閥凸緣160的上述結(jié)構(gòu)尤其適合通過超聲波變形將噴管保持壁120(圖12)的型鍛適應(yīng)為剛性變形的保持結(jié)構(gòu)。
噴管保持壁120的超聲波型鍛可以通過如上所述用于隔膜凸緣60的超聲波型鍛泵外殼保持壁70的大體相同的工藝實(shí)現(xiàn)。在目前用于超聲波型鍛噴管保持壁120的優(yōu)選工藝中，超聲波擴(kuò)音器施加大約1075磅的型鍛作用力到壁120上。然而，采用其他型鍛工藝也可以實(shí)現(xiàn)，包括非超聲波型鍛技術(shù)。
在目前最優(yōu)選的工藝中，壁120相對輸出閥凸緣160型鍛以便在大約0.000英寸到0.004英寸之間壓縮凸緣160，最優(yōu)選為0.004英寸。
在部件已經(jīng)如上所述地組裝以提供可操作泵30后，泵30可以與流體的供應(yīng)(例如液體肥皂)連接，并且然后操作為或促動為分配液體。泵30尤其適合與在美國專利No.6,216,916中說明和描述的的分配器10類型結(jié)合。
無論如何，泵30利用直接或間接通過插入機(jī)械元件(例如美國專利No.6,216,916中說明的促動桿31)在柔性頂蓋52上推進(jìn)來促動。柔性、彈性頂蓋52由足夠作用力向內(nèi)推進(jìn)以便它在腔內(nèi)對液體加壓并且如本文中的圖19所示稍微變形或者塌陷。
頂蓋52的腔內(nèi)液體的加壓在入口導(dǎo)管座64之上的隔膜擋板56內(nèi)表面上施加作用力。這種情況在擋板56的外部表面和座64之間建立了更好的不漏流體接合。然后頂蓋52腔內(nèi)的加壓液體經(jīng)在凸臺44內(nèi)的出口流動通道壓出到出口排放結(jié)構(gòu)或噴管36內(nèi)，并且相對輸出閥38的套筒154流動。如圖19所示，這種情況引起輸出閥38打開。
當(dāng)使用者停止在彈性頂蓋52的推力時，頂蓋52返回其初始未受力的向外凸起結(jié)構(gòu)。這增加了在頂蓋52下腔的體積以便減小在腔內(nèi)的壓力。在頂蓋腔內(nèi)減小的壓力迫使隔膜擋板56遠(yuǎn)離座64(如圖21所示)。液體一般總是在入口導(dǎo)管42內(nèi)存在以便然后在入口導(dǎo)管42內(nèi)的液體可以經(jīng)開放入口擋板56流動到隔膜頂蓋52的腔內(nèi)并且到泵內(nèi)的與腔連通的其他排放通道內(nèi)。由于限制結(jié)構(gòu)表面130和132(圖16)，在隔膜腔內(nèi)減小的壓力的影響下輸出閥頭150沒有向內(nèi)開放。當(dāng)隔膜頂蓋52受到高的、快速施加促動力時，限制結(jié)構(gòu)還可以最小化在輸出閥上38水壓水錘壓力的影響。
當(dāng)推力已經(jīng)從隔膜頂蓋52釋放時，在排放噴管36內(nèi)流體的壓力恢復(fù)到大體周圍大氣壓力(由于泵內(nèi)液體靜態(tài)端部，或稍微高于周圍大氣壓力)。然后，由于輸出閥38的固有彈性，輸出閥38恢復(fù)到其常態(tài)自密封封閉結(jié)構(gòu)(圖1以及圖14到圖16)。在所示的輸出閥38的優(yōu)選形式中，即時液體保持在閥上的泵內(nèi)，閥38具有足夠的彈性以保持其自密封封閉結(jié)構(gòu)，因?yàn)樵诜忾]的閥38上的這種液體施加的靜態(tài)端部壓力并不足以打開閥38。
從本發(fā)明的上述詳細(xì)介紹及其圖示中容易看出，在不脫離本發(fā)明的新穎概念或原理的精神和范圍的前提下，可以對本發(fā)明進(jìn)行許多種其它的變更和修改。
權(quán)利要求
1.一種用于從液體供應(yīng)源中分配所述液體的排放結(jié)構(gòu)，所述結(jié)構(gòu)包括限定用于與來自所述液體供應(yīng)源的所述液體建立流體連通的流動通道的排放導(dǎo)管；彈性、壓力-可促動閥，其(1)延伸過初始、大體不變形的封閉結(jié)構(gòu)的所述排放導(dǎo)管流動通道，(2)具有由所述液體接觸的內(nèi)側(cè)和暴露在周圍外部大氣的外側(cè)，(3)具有限定部分所述內(nèi)側(cè)以及限定常態(tài)自密封封閉口的端部，以及(4)限定部分所述內(nèi)側(cè)并從所述閥頭的外圍延伸以適應(yīng)于當(dāng)所述閥內(nèi)側(cè)一部分的壓力超過所述閥外側(cè)上的壓力預(yù)設(shè)數(shù)量時所述閥頭向外到開放結(jié)構(gòu)的移動的套筒；以及當(dāng)所述閥在所述初始大體不變形的封閉結(jié)構(gòu)中時，設(shè)置在所述排放導(dǎo)管內(nèi)與在所述閥頭的所述閥內(nèi)側(cè)接觸的限制結(jié)構(gòu)，所述限制結(jié)構(gòu)及所述排放導(dǎo)管一起限定至少一個流路，以用于初始適應(yīng)來自所述供應(yīng)的液體在橫向越過所述閥頭的所述閥套筒處相對所述閥內(nèi)側(cè)的一部分的流動，當(dāng)在閥外側(cè)上的周圍外部壓力超過在閥內(nèi)側(cè)上的壓力時所述限制結(jié)構(gòu)防止所述封閉口向內(nèi)開放。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的排放結(jié)構(gòu)，其特征在于所述閥頭的所述內(nèi)側(cè)包括中心平坦表面以及外圍彎曲表面；所述口由通過從所述閥頭中心平坦表面橫向延伸到所述閥頭外圍彎曲表面內(nèi)的所述閥頭的狹縫限定；以及所述限制結(jié)構(gòu)限定(1)用于與所述閥頭中心平坦表面配套接合的無孔中心平坦接合表面，以及(2)用于從所述閥頭平坦表面到至少橫向越過所述狹縫的位置來配套接合所述閥頭外圍彎曲表面的無孔外圍彎曲表面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的排放結(jié)構(gòu)，其特征在于所述排放導(dǎo)管包括經(jīng)由多個連接支柱與所述限制結(jié)構(gòu)的外圍并接的環(huán)形壁，以限定多個流動通道，其適應(yīng)在橫向越過所述閥頭的所述閥套筒處相對所述閥內(nèi)側(cè)的流動。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的排放結(jié)構(gòu)，其特征在于所述排放導(dǎo)管是具有用于容納所述液體供應(yīng)源的加壓儲液器的泵的一部分。
5.一種用于彈性、壓力-可動閥的外圍安裝凸緣，所述閥可以在向外流動方向上排放流體產(chǎn)物并具有限定常態(tài)自密封封閉分配口的端部以及具有從所述端部的外圍延伸的套筒，所述外圍安裝凸緣適于由相對于所述外圍安裝凸緣剛性變形的保持壁夾持，所述外圍安裝凸緣包括從所述套筒外圍延伸的，繞相對于所述流動方向軸向向內(nèi)和軸向向外延伸的縱軸線的大體為環(huán)形結(jié)構(gòu)的彈性材料，所述大體環(huán)形結(jié)構(gòu)定位在所述縱軸線的周圍并徑向向外，所述彈性材料具有至少部分由下列表面限定的表面區(qū)域從所述套筒大體軸向向外延伸的第一表面；從所述套筒大體軸向向內(nèi)延伸的第二表面；從所述第一表面大體軸向向外并徑向向外延伸的第三表面；以及從所述第二表面大體軸向向內(nèi)并徑向向外延伸的第四表面以便所述第三和第四表面大體發(fā)散。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的閥外圍安裝凸緣，其特征在于進(jìn)一步包括從所述第三表面大體軸向向內(nèi)并徑向向外延伸的第五表面。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的閥外圍安裝凸緣，其特征在于進(jìn)一步包括從所述第四表面大體軸向向外并徑向向外延伸的第六表面。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的閥外圍安裝凸緣，其特征在于進(jìn)一步包括從所述第六表面大體軸向向外延伸的第七表面；以及從所述第七表面大體軸向向內(nèi)延伸的第八表面。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的閥外圍安裝凸緣，其特征在于進(jìn)一步包括從所述第八表面大體軸向向外延伸的第九表面；以及從所述第九表面大體徑向向內(nèi)延伸的第十表面。
10.一種隔膜泵包括(A)彈性材料的隔膜被模制以限定(1)彈性可變形加壓部分，其(a)從外部觀察具有無形變凸起結(jié)構(gòu)，以及(b)限定了從內(nèi)部觀察用于加壓流體的凹入容納區(qū)；(2)從所述加壓部分的外圍延伸的連接元件；以及(3)安裝凸緣，其(a)從所述連接元件的外圍大體徑向延伸，(b)厚度大于所述連接元件，(c)具有在朝外部方向上從所述連接元件向外延伸的第一表面，以及(d)具有在遠(yuǎn)離外部的方向上從所述連接元件向內(nèi)延伸的第二表面；以及(B)限定入口和出口并且進(jìn)一步包括用于保持所述隔膜安裝凸緣的保持結(jié)構(gòu)的泵外殼，所述保持結(jié)構(gòu)包括具有橫向表面和端面的突起壁，當(dāng)所述泵沒有對所述流體加壓時所述壁端面與所述隔膜連接元件隔開，當(dāng)所述泵沒有對所述流體加壓時所述壁橫向表面與所述隔膜安裝凸緣第二表面隔開，由此便于將所述隔膜組裝到所述泵外殼內(nèi)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的泵，其特征在于所述安裝凸緣第二表面限定了大體為內(nèi)圓柱的表面。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的泵，其特征在于所述連接元件是弓形。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的泵，其特征在于所述連接元件限定了向外突起但沒有與所述保持結(jié)構(gòu)突起壁端面接合的凸起表面。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的泵，其特征在于當(dāng)所述泵對所述流體加壓時，所述保持結(jié)構(gòu)突起壁橫向表面的至少一部分可由所述安裝凸緣的一部分接合。
15.一種用于泵的隔膜，所述隔膜包括彈性材料被模制以限定(A)彈性可變形加壓部分，其(1)從外部觀察包括無形變凸起結(jié)構(gòu)，以及(2)限定了在所述凸起結(jié)構(gòu)下方用于容納流體的容納區(qū)，所述流體可通過變形所述加壓部分來加壓；(B)從所述加壓部分的外圍延伸的應(yīng)力隔離連接元件，所述應(yīng)力隔離連接元件具有非線性截面結(jié)構(gòu)；以及(C)安裝凸緣，其(1)從所述應(yīng)力隔離連接元件的外圍延伸，以及(2)可以設(shè)置在所述泵的保持結(jié)構(gòu)內(nèi)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的隔膜，其特征在于所述隔膜包括在所述加壓部分底部周圍的環(huán)形底壁；以及所述應(yīng)力隔離連接元件具有弓形截面并且連接所述環(huán)形底壁和所述安裝凸緣。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的隔膜，其特征在于所述弓形截面至少在其徑向長度方向的主要部分上具有均勻的厚度。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的隔膜，其特征在于所述弓形截面限定了從外部觀察繞所述加壓部分的凹入環(huán)形通道。
19.一種用于具有包括剛性變形外部保持壁的保持結(jié)構(gòu)的泵的隔膜，所述隔膜包括彈性材料被模制以限定(A)彈性可變形加壓部分，其(1)從外部觀察包括無形變凸起結(jié)構(gòu)，以及(2)限定了從內(nèi)部觀察用于加壓流體的凹入容納區(qū)；以及(B)安裝凸緣，其(1)與所述加壓部分的外圍連接，(2)可以設(shè)置在所述泵內(nèi)以便所述外部保持壁相對于所述安裝凸緣可以剛性變形，以及(3)具有從所述套筒的外圍延伸的彈性材料的大體環(huán)形結(jié)構(gòu)，其中所述材料具有由下列表面限定的表面區(qū)域(a)內(nèi)和外發(fā)散表面，其中所述內(nèi)發(fā)散表面在所述凸緣與所述加壓部分連接的內(nèi)部位置并且其中所述外發(fā)散表面在所述凸緣與所述加壓部分連接的外部位置；(b)從所述外發(fā)散表面延伸的第一角表面；(c)從所述第一角表面延伸的橫向延伸表面；以及(d)從所述橫向延伸表面延伸的第二角表面。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的隔膜泵，其特征在于所述彈性材料的大體環(huán)形結(jié)構(gòu)的所述表面區(qū)域進(jìn)一步包括具有外邊緣和內(nèi)邊緣的橫向外圍表面，其中所述外邊緣比所述內(nèi)邊緣從所述加壓部分進(jìn)一步地橫向定位。
全文摘要
提供用于分配流體的系統(tǒng)中的部件。彈性隔膜(34)提供用于隔膜泵(30)。隔膜(34)包括加壓部分(52)以及通過連接元件(58)連接到外圍安裝凸緣(60)用于在泵(30)的外殼(32)內(nèi)安裝隔膜(34)的環(huán)形底壁(54)。泵外殼(32)具有可以相對于隔膜凸緣(60)型鍛的保持壁(70)。泵外殼(32)具有包含輸出閥(38)的排放結(jié)構(gòu)(36)以及鄰近閥(38)的限制結(jié)構(gòu)(130，132)以防止通過輸出閥(38)向內(nèi)排氣。輸出閥(38)包括通過保持壁(120)保持的凸緣(160)，并且其從排放結(jié)構(gòu)(36)突起并型鍛為與輸出閥凸緣(160)接合。
文檔編號B65D5/72GK1871163SQ200480031524
公開日2006年11月29日 申請日期2004年10月7日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月28日
發(fā)明者J·D·哈頓, S·R·塔基, J·M·赫斯三世 申請人:西奎斯特封閉件外國公司