專利名稱：二沖程泡沫泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明在這里屬于泡沫泵的領(lǐng)域，其中能發(fā)泡的液體和空氣合并以分 配泡沫產(chǎn)品。更具體地，本發(fā)明涉及二沖程泡沫泵，其中空氣和能發(fā)泡的 液體通過第一沖程被抽入可壓縮的混合室中，并通過第二沖程從泵通過泡 沫篩被排出。
背景技術(shù)：
很多年來，從保持再填充單元的分配器殼體分配液體，例如肥皂、消 毒劑、清潔劑、殺菌劑等是已知的，該再填充單元容納液體并提供用于分 配液體的泵機構(gòu)。用于這樣的分配器的泵機構(gòu)一般為在致動器移動時僅放 出預(yù)定量的液體的液泵。最近，為了效率和節(jié)約的目的，以通過將空氣注 入液體中而產(chǎn)生的泡沫的形式分配液體變成所希望的。因此，標準液泵讓 位于產(chǎn)生泡沫的泵，其必定需要用于以產(chǎn)生期望的泡沬的方式合并空氣和 液體的裝置。
一般，泡沫分配器通過將能發(fā)泡的液體流和空氣流泵送至混合區(qū)域來 產(chǎn)生泡沫，并迫使混合物通過篩子，以更好地將空氣作為氣泡分散在能發(fā) 泡的液體內(nèi)，并產(chǎn)生更均勻的泡沫產(chǎn)品。氣泡越小和越多，泡沫就越厚和 越軟，雖然太多或太少的空氣可能使泡沫有不良的質(zhì)量。形成期望的泡沫 產(chǎn)品的關(guān)鍵是強烈混合能發(fā)泡的液體和空氣，以將氣泡分散在液體內(nèi)。很 多現(xiàn)有的泡沫泵設(shè)計在致力于獲得期望的泡沫的過程中需要大量的零件， 并且當不在使用中時容易泄漏。因此，存在對一種簡單的泡沫泵的需要， 該泡沫泵具有很少的零件并且當不在使用中時防止泄漏。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了二沖程泡沫泵。二沖程泡沫泵包括活塞殼體，活塞殼體 包括底壁和從所述底壁延伸的至少一個側(cè)壁。它還包括活塞組件，活塞組 件包括具有底端的活塞?；钊诨钊麣んw中可選擇性地從靜止位置移到填 充位置，在靜止位置，底端位于活塞殼體的底據(jù)附近，在填充位置，底端 位于離底壁更遠處。底端遠離底壁的運動用^界定可壓縮的混合室，該混 合室在底端遠離底壁移動時在容積上膨脹，而在底端朝著底壁移動時在容 積上減小。出口通道從底端到出口延伸通過活塞，且出口通道與可壓縮的 混合室流體相通?；钊麣んw中的液體進口與可壓縮的混合室相通。液體進 口閥調(diào)節(jié)流體通過液體進口進入可壓縮的混合室中的流動。空氣進口也與 可壓縮的混合室相通，使得底端遠離底壁的運動增加了可壓縮的混合室的 容積，因而通過空氣進口將空氣抽入可壓縮的混合室中，并通過液體進口 將液體抽入可壓縮的液體室中，從而在可壓縮的混合室中產(chǎn)生液體和空氣 的預(yù)混合物，且其中，此后，底端朝著底簾的運動迫使液體和空氣的預(yù)混 合物的至少一部分通過活塞的出口通道。
附圖的簡要說明


圖1是在靜止位置示出的根據(jù)本發(fā)明的概念的二階段泡沫泵的第-實
施方式的橫截面圖;
圖2是在填充位置示出的第一實施方式的橫截面圖3是在靜止位置示出的根據(jù)本發(fā)明的概念的二階段泡沫泵的第二實 施方式的橫截面圖；以及
圖4是在填充位置示出的第二實施方式的橫截面圖。
示例性實施方式的詳細描述
包括根據(jù)本發(fā)明的概念的二沖程泡沫泵的第- 實施方式的再填充單 元在圖1和2示出，并通常由數(shù)字10表示。再填充單元IO包括容器12, 容器12填充有能發(fā)泡的液體S，并適合于安裝在現(xiàn)有的分配器殼體(未示出)中，如本領(lǐng)域中通常已知和實踐的。泡沫泵14通過頂蓋(over-cap) 16固定到容器12。容器12填充了能發(fā)泡的液體S，并具有帶螺紋的頸部 18，泡沫泵14接納在頸部18中，且泡沫泵14的殼體22上的法蘭20嚙 合頸部18的端部24。頂蓋16是內(nèi)部有螺紋的，并適合于與頸部18緊密 配合且擰到頸部18上，以將泡沫滎14固定在頸部18內(nèi)。通過將法蘭20 固定在頸部18的端部24和頂蓋16之間，泡沫泵14被固定在適當?shù)奈恢谩?如在泡沫泵的領(lǐng)域中是常規(guī)的，泡沫泵14在混合室中混合能發(fā)泡的液體S 和空氣，以產(chǎn)生泡沫產(chǎn)品。根據(jù)本發(fā)明的概念，泡沫泵14利用活塞的二 沖程作用來混合并產(chǎn)生泡沫產(chǎn)品。
泡沫泵14包括其中有可壓縮的混合室25的殼體22，殼體22具有側(cè) 壁26、底壁28和開口端30。法蘭20從側(cè)壁26向外延伸，與開口端30 相鄰，以嚙合頸部18的端部24，如上所討論的。因此，殼體22安裝在頸 部18內(nèi)并延伸到容器12中，開口端30位于頸部18的端部24附近。底 壁28包括其內(nèi)的孔32，以及位于孔32內(nèi)以控制能發(fā)泡的液體S從容器 12進入混合室25的流動的單向閥34。殼體22還包括從底壁28朝著開口 端30延伸的柱36。柱36實質(zhì)上位于混合室25的中央，并可包括具有稍 微大的直徑的端部分38。端部分38可包括位于端部分38中的環(huán)形凹槽 42內(nèi)的環(huán)形密封構(gòu)件40。環(huán)形密封構(gòu)件40在這里被示為O形環(huán)，但可使 用其它密封件。
其中具有鉆孔46的活塞44可滑動地接納在圍繞柱36的混合室25內(nèi)。 當在靜止狀態(tài)時，活塞44具有相鄰于底壁28定位的底端48以及位于殼 體22和頂蓋16的外部的分配端50。活塞44還包括與致動機構(gòu)相互作用 以產(chǎn)生活塞44的運動的致動法蘭52。
鉆孔46包括具有不同直徑的三個部分。當活塞44在靜止狀態(tài)時，鉆 孔46的第一部分54圍繞柱36的端部分38上的密封件40并與密封件40 相互作用。更具體地，第一部分54具有大約等于但稍微大于端部分38的 直徑的直徑，并充分嚙合密封件40以產(chǎn)生適當?shù)臍饷芎鸵好?。鉆孔46的 第二部分56從第一部分54延伸到底端48，并具有大于第一部分54的直 徑的直徑。由于第二部分56的較大直徑，在鉆孔46的內(nèi)壁和柱36的外部之間存在空間。第一部分54和第二部分56的長度可根據(jù)期望的泡沫特 征變化，如將在下面更詳細討論的。鉆孔46的第三部分58從柱36的遠 端處的第一部分54朝著活塞44的分配端50延伸，并具有小于端部分38 的直徑的直徑。在較接近于分配端50處，鉆孔46的第三部分58的直徑 可逐步地或以額外的步長進一步減小，以便控制當泵14被啟動時流入混 合室25中的空氣的量，如將在F面從這里的公開中認識到的。
活塞44也包括圍繞其外表面的一個或多個環(huán)形凹槽57,且環(huán)形密封 構(gòu)件59位于這些凹槽的每個中，處在活塞44和側(cè)壁26之間。環(huán)形密封 構(gòu)件59被示為0形環(huán)，雖然不限于此或被此限制。混合筒60定位在鉆孔 46內(nèi)，接近活塞44的分配端50?；旌贤?0包括管狀主體62,通道63通 過管狀主體62。通道63以進口網(wǎng)64和出口網(wǎng)66為界。出口網(wǎng)66定位成 鄰近泵出口68。應(yīng)認識到，混合筒60提供用于產(chǎn)生高質(zhì)量泡沫產(chǎn)品的相 對的網(wǎng)，但可替代地使用單個網(wǎng)。混合筒60也可包括U形保持部分70, 其嚙合活塞44的一部分以幫助將混合筒60固定在鉆孔46內(nèi)。
如在圖1中看到的，通過在箭頭A的方向t.移動活塞44而將泡沫泵 14從靜止狀態(tài)操作到圖2的填充狀態(tài)，從而將空氣和能發(fā)泡的液體S抽入 混合室25中。泡沫泵14接著返回到靜止狀態(tài)，以迫使空氣和能發(fā)泡的液 體混合物通過泵出口 68出來。偏置機構(gòu)和致動機構(gòu)可與將安裝再填充單 元10的現(xiàn)有殼體集成在一起。各種配置可用于實現(xiàn)對泡沫泵14的期望偏 置和致動。例如，彈簧偏置可用于使活塞偏置在靜止狀態(tài)，且與殼體相關(guān) 的推桿元件可被啟動以拉動致動法蘭52，直到達到極服。這將填充混合室 25，且在填充之后，推桿將釋放致動法蘭52，使得活塞44將通過彈簧偏 置返回到其靜止狀態(tài)。可選地，可使用動力機械聯(lián)動裝置或"免提"致動 器，如本領(lǐng)域中具有普通技能的人公知的。
為了從泡沫滎14分配產(chǎn)品，活塞44遠離殼體22的底壁28移動。最 初，活塞44的運動將使混合室25在容積上增大，因而在其中產(chǎn)生真空， 只要鉆孔46的第一部分54通過密封件40與柱36的端部分38保持接觸。 由活塞44的運動產(chǎn)生的真空將使能發(fā)泡的液體S通過單向閥34抽到混合 室25中。 一旦活塞44移動得距底壁28足夠遠，以將密封件40移動圖1中由h,表示的所需運動的距離而與第一部分54脫離接觸，密封就被破壞。 當密封被破壞時，混合室25內(nèi)的真空將不再存在，且替代地，活塞44的 進一步運動將使空氣通過泵出口 68、通過通道63流入并進入混合室25中。 因此，第二部分56的增加的直徑釋放真空密封，以允許空氣的引入，但 只在標準量的能發(fā)泡的液體S被引入混合室25中之后。通過改變所使用 的單向閥34的尺寸或類型，或通過增加或減小在釋放真空之前活塞44必 須行進的長度(h,)，可改變被抽入混合室25中的能發(fā)泡的液體S的量。 通過增加鉆孔46的第一部分54的軸向長度，可增加被抽入混合室25中 的能發(fā)泡的液體S的量，而通過減小第一部分54的軸向長度，可減少被 抽入混合室25中的能發(fā)泡的液體S的量。即使不改變第一部分54的軸向 長度，也可借助于位于分配器中的調(diào)節(jié)裝置來調(diào)節(jié)活塞44的靜止狀態(tài)位 置進一步遠離底板28,來改變長度(h,)。
在活塞44被充分致動且泡沫泵14處于圖2的填充狀態(tài)之后，活塞44 通過致動機構(gòu)或在偏置機構(gòu)的影響下返回到圖1的靜止狀態(tài)，從而在混合 室25塌陷時迫使能發(fā)泡的液體和空氣混合物通過鉆孔46和混合筒60出 來?；旌鲜?5內(nèi)減小的容積和因此增加的壓力將使能發(fā)泡的液體和空氣 混合物通過混合筒60流出。特別地，在本實施方式中，通道63在可壓縮 的混合室25的容積膨脹期間用作空氣進口通道，并在可壓縮的混合室25 的容積收縮期間用作混合的空氣和液體的出口通道。
圖3和4示出本發(fā)明的第二實施方式。示出了可選的二沖程泡沫泵 114,其可通過放置在容器內(nèi)而被合并到再填充單元中，方式類似于上面討 論的第一實施方式中泡沫泵14被接納在筒12中的方式，且法蘭113嚙合 頸部18的端部24，并由頂蓋固定至其。
泡沬泵114包括活塞殼體112，活塞殼體112具有底壁115和從底端 115延伸到蓋板118的至少一個側(cè)壁116。泡沫泵114進一步包括活塞組件 126，活塞組件126包括具有底端128的活塞130。底端128可滑動地位于 殼體112中，并以彈性密封(wiper seal) 129接觸側(cè)壁。活塞130可從圖 3的靜止位置移到圖4的填充位置，且非常像圖1和2的泵在這些位置之 間移動以分配產(chǎn)品。由底端128、側(cè)壁116和底壁115之間的空間界定的內(nèi)部容積構(gòu)成可 壓縮的混合室134，其在圖3中實質(zhì)上塌陷到最小容積，靠著底壁115平 放。當活塞130朝著圖4的填充狀態(tài)移動時，可壓縮的混合室134在容積 上膨脹，將底端128從圖3的靜止位置移到圖4的填充位置，在靜止位置， 彈性密封129位于底壁115附近，在填充位置，彈性密封129位于蓋板118 附近。相反，當?shù)锥?28從填充位置移到靜止位置時，可壓縮的混合室134 在容積上減小。底端128可包括孔136，通過孔136活塞被固定，或底端 128和活塞130可能為一體式的。在底端128和活塞130之間產(chǎn)生密封， 使得可壓縮的混合室134內(nèi)的流體和空氣在增加的壓力下不在活塞130周 圍漏出。通過本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何機構(gòu)或方法可提供該密封。如在 附圖中示出的，活塞130的延伸部分B8是被壓配合和/或粘到孔136中， 以將活塞130固定在其中。
活塞130包括與可壓縮的混合室134流體相通的出口通道140。單向 出口閥142設(shè)置在出口通道140內(nèi)，單向出口閥142允許流體通過出口閥 142從可壓縮的混合室134流動并進入出口通道140，但阻止流體通過出 口閥142從出口通道140流動并進入可壓縮的室134。雖然在這里被示為 具有球172的公知球閥，且球172被彈簧174和彈簧底座175偏置以關(guān)閉 進口 173，但出口閥可采取其它形式。出口閥142可為很多傳統(tǒng)單向閥之 -，例如鴨嘴閥、擋板閥或彈性體交叉縫閥(也稱為Zeller或LMS型閥)。 出口通道140進一步包括其中的至少一個網(wǎng)篩，液體和空氣混合物在離開 泡沫泵114之前被迫通過該網(wǎng)篩。所述至少一個網(wǎng)篩可呈混合筒146的形 式，混合筒146由中空管148組成，中空管148在兩端以網(wǎng)篩149和150 為界。
殼體112進一步包括液體進口 154和空氣進口 156，當?shù)锥?28遠離 底壁115移動時，隨著可壓縮的混合室134膨脹，每個進口都允許流體流 入混合室134中。在這里，它們被顯示處在底壁115中，盡管如此，在公 開了泡沫泵114的功能之后應(yīng)認識到，它們可以其它方式定位成與可壓縮 的混合室134流體相通。液體進口閥158位于液體容器(未示出)中能發(fā) 泡的液體的源和液體進口 154之間，以調(diào)節(jié)流入混合室134中的流體。液體進U閥158是單向閥，其允許流體通過閥流動并進入可壓縮的混合室 134，以及阻止流體通過液體進口閥158從可壓縮的混合室134流出。類 似地，單向空氣進口閥160位于空氣進口 156，以允許空氣流入但不流出 可壓縮的混合室134?？諝膺M口 156—般與環(huán)境大氣相通，雖然它可與獨 立的指定的空氣源相通。液體進口 154和空氣進口 156的尺寸和/或其對流 動的阻力可變化，以增加或減少在啟動泡沫泵114時提供的液體或空氣的 里。
在這里示為彈簧的偏置機構(gòu)170在底端128和殼體U2的蓋板118之 間位亍活塞130周圍，以將活塞組件126偏置在靜止位置并使活塞組件126 在致動之后返回到靜止位置。然而應(yīng)認識到，在沒有偏置機構(gòu)時，泡沫泵
114仍可在兩個方向上通過對活塞組件126的手:]:::移動來操作，以填充泵
114并使能發(fā)泡的液體和空氣混合物放出。這對圖1和2的泵14也成立， 且該事實應(yīng)是可容易理解到的。
由于偏置機構(gòu)170的影響，泡沫泵114保持在靜止位置，如圖2所示， 底端128在底端115附近。為了啟動泡沫泵114，推動活塞組件126以克 服偏置機構(gòu)170的偏置力，在箭頭B的方向.[:使底端128遠離底端115朝 著蓋板118移動?？蓧嚎s的混合室134的膨脹的容積產(chǎn)生真空，從而通過 進口閥158將能發(fā)泡的液體從其源抽出，并通過空氣進口閥160將空氣從 其源(例如，大氣)抽出，因而用能發(fā)泡的液體和空氣二者填充室134。 在用液體和空氣填充之后，活塞組件126返回到其靜止位置。因為液體進 口閥168和空氣進口閥160不允許流體流出可壓縮的混合室134，液體和 空氣混合物被迫通過出口通道140中的出口閥142，并通過混合筒146出 來，以產(chǎn)生在出口 180處分配的高質(zhì)量泡沫。當返回到其靜止狀態(tài)時，活 塞組件126準備泡沫泵114的隨后啟動，且實質(zhì)上所有的液體和空氣混合 物都已通過出口通道140排出。
根據(jù)前述內(nèi)容，應(yīng)清楚，本發(fā)明提供了泡沫泵領(lǐng)域中的改進。雖然為 了教導(dǎo)發(fā)明性概念的目的在這里公開了特定的實施方式，但應(yīng)認識到，本 發(fā)明不限于所示和所述的任何特定的結(jié)構(gòu)或被該結(jié)構(gòu)限制。更確切地，權(quán) 利要求應(yīng)當用于限定本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種二沖程泡沫泵，包括(a)活塞殼體，其包括底壁和從所述底壁延伸的至少一個側(cè)壁；(b)活塞組件，其包括(i)具有底端的活塞，所述活塞在所述活塞殼體中可選擇性地從靜止位置移到填充位置，在所述靜止位置，所述底端位于所述殼體的所述底壁附近，在所述填充位置，所述底端位于離所述殼體的所述底壁更遠處，所述底端遠離所述底壁的運動用于界定可壓縮的混合室，所述混合室在所述底端遠離所述底壁移動時在容積上膨脹，而在所述底端朝著所述底壁移動時在容積上減小，(iii)出口通道，其從所述底端到一出口延伸通過所述活塞，所述出口通道與所述可壓縮的混合室流體相通，(c)液體進口，其在所述殼體中，與所述可壓縮的混合室相通；(d)液體進口閥，其調(diào)節(jié)流體通過所述液體進口流動進入所述可壓縮的混合室，(e)空氣進口，其與所述可壓縮的混合室相通；其中所述底端遠離所述底壁的運動增加了所述可壓縮的混合室的容積，因而通過所述空氣進口將空氣抽入所述可壓縮的混合室中，并通過所述液體進口將液體抽入所述可壓縮的液體室中，從而在所述可壓縮的混合室中產(chǎn)生液體和空氣的預(yù)混合物；且其中，此后，所述底端朝著所述底壁的運動迫使液體和空氣的所述預(yù)混合物的至少部分通過所述活塞的所述出口通道。
2. 如權(quán)利要求1所述的二沖程泡沫泵，其中所述活塞組件進一步包括(iv) 出口閥，其調(diào)節(jié)流體通過所述出口通道的流動，允許流體 從所述可壓縮的混合室內(nèi)流過所述出口閥并朝著所述出口的流動，以及禁 止流體通過所述出口閥并進入所述可壓縮的混合室的流動，且所述底端朝著所述底壁的運動迫使液體和空氣的所述預(yù)混合物的至少一部分通過所 述出口閥。
3. 如權(quán)利要求2所述的二沖程泡沫泵，進一步包括:空氣進口閥，其調(diào)節(jié)流體通過所述空氣進口進入所述可壓縮的混合室 中的流動，所述空氣進口被界定為通過所述殼體。
4. 如權(quán)利要求3所述的二沖程泡沫泵，進一步包括在所述底端附近的密封件，所述密封件從所述活塞延伸以接觸所述活塞殼體的所述至少一個 側(cè)壁，所述密封件也用于界定所述可壓縮的混合室。
5. 如權(quán)利要求1所述的二沖程泡沫泵，進一步包括在所述活塞殼體 上的蓋板，所述活塞延伸通過所述蓋板，以在所述活塞殼體外部提供所述 出口。
6. 如權(quán)利要求3所述的二沖程泡沫泵，進一步包括與所述活塞的所述 出口通道相通的網(wǎng)篩，且所述底端朝著所述底壁的運動迫使液體和空氣的 所述預(yù)混合物的至少一部分通過所述網(wǎng)篩。
7. 如權(quán)利要求1所述的二沖程泡沫泵，其中所述活塞殼體包括從所述 活塞殼體延伸的柱，且所述活塞包括鉆孔，所述鉆孔包括第一部分，其圍繞所述柱并通過密封件嚙合所述柱，第二部分，其從所述第一部分延伸到所述活塞的所述底端，并具有大 于所述第--部分的直徑的直徑，以便圍繞所述柱并界定所述柱和所述第二 部分之間的環(huán)形空間；第三部分，其從所述第一部分朝著所述出口延伸，其中所述活塞相對 于所述柱移動，且所述活塞的所述底端遠離所述活塞殼體的所述底壁的運 動在所述第二部分達到所述密封件時解除所述第一部分和所述柱之間的密封。
8. 如權(quán)利要求7所述的二沖程泡沫泵，其中所述底端遠離所述底壁的 運動增加所述可壓縮的混合室的容積，并將液體抽到所述可壓縮的液體室 中，直到所述鉆孔的所述第二部分達到所述密封件為止，在此位置處，空氣路徑在所述出口和所述可壓縮的混合室之間產(chǎn)生，從而允許空氣通過所 述出口并通過所述第三部分流入，以產(chǎn)生液體和空氣的所述預(yù)混合物。
全文摘要
一種二沖程泡沫泵，包括活塞殼體和保持在其中的活塞組件，活塞殼體和活塞組件的相互作用界定可壓縮的混合室。活塞組件在活塞殼體內(nèi)在一個方向上的運動增加了可壓縮的混合室的容積，以將液體和空氣抽到其中，而活塞組件在活塞殼體內(nèi)在相反方向上的運動減小了可壓縮的混合室的容積，以從可壓縮的混合室將液體和空氣作為泡沫產(chǎn)品排出。
文檔編號B67D7/76GK101606829SQ20091015063
公開日2009年12月23日 申請日期2009年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月20日
發(fā)明者E·W·雷 申請人:高爽工業(yè)公司