專利名稱：手動計量泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于分配流體、液體或糊狀產(chǎn)品的計量泵，更具體地涉及一種用于剛性瓶的手動計量泵，該剛性瓶具有柔性的小袋或活塞以及汲取管，并裝有要按恒定的各個劑量分配的流體、液體或糊狀物，以及涉及一種裝有這種泵的分配裝置。
背景技術(shù)：
用于分配流體、液體或糊狀產(chǎn)品的計量泵的工作原理是公知的。這些泵裝在裝有要被分配的產(chǎn)品的瓶上，并且由具有限定體積的計量室、在推動器的作用下能在計量室內(nèi)運動的活塞、以及至少兩個閥形成。當(dāng)推動器剛被推進(jìn)時，位于計量室入口處并控制與瓶內(nèi)部相通的下閥或吸入閥關(guān)閉，而位于計量室出口處的下閥打開，使產(chǎn)品通過活塞的移動從計量室中排出；然后，當(dāng)釋放推動器時，活塞在彈簧的作用下在計量室中上升返回，上閥關(guān)閉，同時下閥打開，從而可以為分配下一劑量的產(chǎn)品而填充計量室。
這種工作方式意味著空氣能被引入瓶內(nèi)，以補(bǔ)償從瓶中排出產(chǎn)品所釋放的容積，并使計量室在推動器的每次啟動時都能均勻地得以填充。
為了包裝和分配必須與空氣隔離的產(chǎn)品，特別是在藥品和化妝品領(lǐng)域，裝置公知的是一般包括具有剛性外殼的容器，在該容器中活塞可以運動，所述活塞將產(chǎn)品朝計量室中的入口孔推動，并將其與活塞上面滲入的空氣隔離。具有其中放置有柔性小袋的剛性容器的裝置也是公知的，所述小袋隨著產(chǎn)品從中排出而逐漸收縮。保留在小袋中的產(chǎn)品與空氣隔離，而將產(chǎn)品從小袋中排出可以通過無氣泵實現(xiàn)，或者通過瓶內(nèi)作用在小袋壁上的推進(jìn)氣體的壓力實現(xiàn)。
在通過無氣泵將產(chǎn)品從小袋排出的情況下，通常在瓶的底部或頸部設(shè)有通風(fēng)口，以便在泵的每次啟動時使外部空氣進(jìn)入到瓶與小袋之間的空間，從而使小袋收縮，同時在它的壁上維持足夠的壓力。根據(jù)這種技術(shù)的一個說明性例子在專利FR 2723356中公開，其涉及一種在剛性容器中包括柔性塑料小袋，例如由聚乙烯或聚丙烯制成的小袋的裝置，其中剛性容器的頸部包括空氣入口。
泵必須有好的密封性并且能在垂直位置和傾斜位置工作。專利FR 2669379披露了一種即使在位置改變的情況下也能保證好的密封性的計量泵，該類型的計量泵具有軸向活塞，帶有滑動浮動活塞并具有三個閥。專利FR 2726810披露了一個無氣泵的例子，該無氣泵中下閥是柔性的并且是截頭圓錐形的，而上閥由放在推動器的中空主干底部處的圓盤攜帶。但是，這種類型的泵的缺點是，包括零件的數(shù)量相當(dāng)多，這樣消弱了這些泵并且增加了它們的制造成本。
專利EP 0538162披露了一種用于瓶的封閉裝置，其一個變化包括在輸出閥與吸入閥之間的、形成計量室的中空推動器，當(dāng)啟動推動器時，形成下閥的底部部分被推回并變形，因此更容易使包圍軸向圓柱形部分的截頭圓錐體打開，這樣會產(chǎn)生使流體返回到瓶中的危險。專利申請WO95/25945涉及一種包括可變形的下閥和排出閥的泵，其小孔相似，但尺寸和功能不同。具有中空推動器的分配瓶的其它例子披露在專利EP 888823和EP 733559中。所有這些分配瓶中，閥具有不同的形狀、尺寸和功能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主題是一種用于分配流體、液體或糊狀產(chǎn)品的無氣計量泵，其具有數(shù)量很少的零件。
本發(fā)明的主題還是一種用于均勻分配各個劑量不變的流體、液體或糊狀物的無氣計量泵。
本發(fā)明的主題還是一種用于包裝和分配流體、液體或糊狀產(chǎn)品的裝置，這種類型的裝置由帶有柔性小袋的剛性瓶組成，包括如上述的計量泵，無論剛性瓶的位置如何它都能保證滿意的操作。
本發(fā)明的主題還是一種用于包裝和分配流體或液體產(chǎn)品的裝置，這種類型的裝置由帶有通風(fēng)口的剛性瓶組成，包括如上述的計量泵，計量泵可密封地裝在設(shè)有通風(fēng)口的瓶上。
根據(jù)本發(fā)明，用于剛性瓶的手動計量泵是雙閥型的，包括分別在計量室的入口和出口處的吸入下閥以及排出上閥，計量室安裝成能在下閥上滑動，并且值得注意的是，下閥和上閥是相同的。
根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例，下閥固定到與小袋相通的中空管上，而上閥裝在泵的出口噴嘴的末端。此實施例的優(yōu)點是構(gòu)成一個能完全消除推動器出口處的產(chǎn)品死容積的最靠外的封閉，因此更容易保存所述產(chǎn)品并避免推動器出口處任何不好看的產(chǎn)品的堆積，這種堆積在干燥后會阻塞出口噴嘴。
泵室在其上滑動的下閥起到活塞作用，從而簡化泵的制造。
根據(jù)本發(fā)明另一個優(yōu)選特征，兩個閥，即上閥和下閥是相同的，并且在裝配裝置時可以互換，這樣明顯簡化了它的制造并大大降低了它的成本。
根據(jù)一個簡單且便宜的實施例，閥是由彈性材料制成的圓柱形蓋子形成的，在蓋子中心穿通并且固定在形成支撐部并包括環(huán)形孔的圓柱形部分上，環(huán)形孔在其中心環(huán)繞著一個面對蓋子中的的孔并遮擋該孔的元件。在停止使用時，蓋子的前壁覆蓋環(huán)形孔并且靠在中心元件上。因此，閥關(guān)閉。外部過壓將蓋子的壁壓在其支撐部上，從而保持閥關(guān)閉。相反，內(nèi)部過壓導(dǎo)致蓋子前壁的彈性片升高，露出環(huán)形孔并使閥打開。
根據(jù)本發(fā)明一個優(yōu)選實施例，閥是圓錐形的，包括在其中心穿通的拱頂(dome)，在關(guān)閉位置，其壁覆蓋住在與流體向外流出方向垂直的平面中的環(huán)形孔出口噴嘴。更具體地，在拱頂部分的閥壁大體垂直于其軸線覆蓋住環(huán)形孔，并靠在沿環(huán)形孔軸線設(shè)置的圓柱中心元件上。這種結(jié)構(gòu)使得結(jié)合有較大截面的環(huán)形孔的閥可以作為吸入下閥和排出上閥。
閥可以由表現(xiàn)出所需柔性和彈性以及與瓶內(nèi)所裝產(chǎn)品相容的任何材料制成。作為一個例子，可以使用天然或合成橡膠制成的閥，或者由諸如熱塑性聚酯、聚氨酯或SBS，或者甚至是硅酮的熱塑性彈性體制成的閥。
根據(jù)本發(fā)明一個有優(yōu)勢的實施例，閥可以由具有肖氏A硬度值介于40到80，優(yōu)選地50到60之間的材料制成。
根據(jù)本發(fā)明，通過環(huán)或帽將泵可密封地裝在剛性瓶上是有優(yōu)勢的。根據(jù)一個變化，泵直接裝在瓶上，例如，通過搭扣配合。
根據(jù)一個優(yōu)選實施例，推動器包括用于限制其行程并用于使劑量適合于預(yù)定容積的裝置。這些裝置可以通過提供例如，設(shè)在推動器運動部分上一個或多個限位部并且與固定部分上的互補(bǔ)裝置配合來實現(xiàn)，或者通過改變推動器圓柱形部分的長度來實現(xiàn)，或者還可以通過在支撐部上插入限制推動器行程的襯套來實現(xiàn)。因此，通過僅修改單個組成元件，或者通過插入簡單的互補(bǔ)元件，就可以具有用于分配流體產(chǎn)品的裝置，且該裝置提供不同劑量的產(chǎn)品。這樣的系統(tǒng)特別便宜。
還設(shè)置空氣入口回路，以便外部空氣可以進(jìn)入瓶內(nèi)，并補(bǔ)償被泵排出的產(chǎn)品的容積。
在裝置是由帶有柔性小袋的剛性瓶組成的類型的情況下，外部空氣必須到達(dá)將柔性小袋與剛性瓶內(nèi)壁隔離的空間，以便其中維持足夠的壓力，從而小袋在每次排出產(chǎn)品時能收縮。該空氣回路優(yōu)選地位于與泵的推動器相同高度，并且它包括確保當(dāng)推動器升高處于停止位置時它被關(guān)閉的結(jié)構(gòu)。
在帶有或不帶有刮刀活塞(scaper piston)的簡單的剛性瓶的情況下，空氣回路可以由通風(fēng)口形成，通風(fēng)口優(yōu)選地在瓶的底部。
因此，根據(jù)一個優(yōu)選實施例，在剛性瓶的底部具有通風(fēng)口，通風(fēng)口裝有閥，用于避免瓶內(nèi)所含產(chǎn)品的任何泄露，并具有用于防止諸如細(xì)菌等污染物進(jìn)入的過濾器，污染物進(jìn)入將使被分配的產(chǎn)品質(zhì)量下降。
在瓶底部中包括通風(fēng)口的變化中，優(yōu)選地提供汲取管，該汲取管使泵延伸到瓶中，汲取管的末端可以位于瓶底部附近。
為了確保由瓶、泵和可選擇的柔性小袋形成的組件的正確密封，包括在該組件處于壓力足夠低以致能導(dǎo)致兩個閥打開的區(qū)域的狀況下、在閥相同的情況下、并且造成計量室和瓶內(nèi)所裝產(chǎn)品泄露的情況下的正確密封，帽或蓋子可以可拆卸地安裝在分配頭上。
通過蓋子與頭之間裝配方式提供用于確保形成密封的裝置，例如，蓋子可以通過搭扣配合裝到其位置上，該搭扣配合得益于蓋子的內(nèi)邊緣與接收蓋子的推動器鼻部的底部之間的形狀互補(bǔ)，這種裝配方式用O形環(huán)密封圈或密封墊圈補(bǔ)充。
這種補(bǔ)充泵和它的推動器的附件確保了在任何存儲條件下，即使當(dāng)外部壓力下降時，都能確保良好的密封，并且允許瓶內(nèi)所裝產(chǎn)品被儲存。
根據(jù)本發(fā)明的泵具有包括有限數(shù)量的零件的優(yōu)點，從而減小制造成本。因此，本發(fā)明的泵，根據(jù)所采用的結(jié)構(gòu)，僅包括5個或6個零件。另外，下(吸入)閥和上(排出)閥可以相同，從而進(jìn)一步減少制造它們所需的工具。與之形成對比的是，現(xiàn)有技術(shù)中常用的用于帶有裝化妝品或藥品的柔性小袋的瓶的泵通常包括15到20個零件。
泵一般是由塑料制成的，諸如適當(dāng)密度以使其具有所需的機(jī)械性能的聚乙烯或聚丙烯。
小袋可以由從下面例子中選擇的塑料制成聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、乙烯/乙烯基乙醇共聚物(EVOH)、低密度聚乙烯等等。它可以包括單層材料或多層復(fù)合材料，該復(fù)合材料包括金屬層與一層或多層塑料層，該金屬層例如鋁層形成增強(qiáng)密封的阻擋層。
小袋可以由這些材料通過諸如吹塑技術(shù)作為單個部件制造，這樣具有減少所需制造投資的優(yōu)點。它也可以通過型坯在適當(dāng)模具中注塑-吹塑或擠壓-吹塑制造。小袋也可以通過將塑料或金屬膜、或金屬/塑料多層復(fù)合材料焊接在形成小袋頸部的支撐部上制造。
由與所裝的產(chǎn)品相匹配的材料制成小袋將是有優(yōu)勢的。因此，作為一個例子，當(dāng)小袋用于裝對外界環(huán)境的影響不敏感的面霜時，小袋可以由低密度聚乙烯制造；而當(dāng)小袋用于裝比較精細(xì)的產(chǎn)品時，小袋可以用聚酰胺制成，更好地防止氧的影響以及通過蒸發(fā)造成的水分損失的影響。


參考附圖，從下面詳細(xì)描述的非限制性解釋例子中，根據(jù)本發(fā)明的泵的優(yōu)點和特征將變得明顯。在附圖中圖1是裝在剛性容器頸部的泵的示意性剖視圖，泵處于推動器升高的停止位置；圖2a和2b是用于分配流體、液體或糊狀產(chǎn)品的裝置的部分剖視圖，該裝置包括如圖1所示裝在簡易瓶上的泵，推動器處于高位置(圖2a)和低位置(2b)；圖3a和3b是圖2所示裝置的可選形式的部分剖視圖，其中圖3a處于高位置而圖3b處于低位置的推動器被設(shè)計成排出小劑量產(chǎn)品；圖4a和4b是圖2所示裝置的另一可選形式的部分剖視圖，其中圖3a處于高位置而圖3b處于低位置的推動器的行進(jìn)受到軸套的限制；
圖5是圖1所示裝置的可選形式的剖視圖，它包括汲取管和處于瓶底部的通風(fēng)口；圖6是攜有密封的封閉帽的推動器的分配鼻端的放大剖視圖；以及圖7是圖6所示推動器的可選實施例的放大剖視圖。
具體實施例方式
圖1所示的泵1通過帽3裝在剛性瓶的主體2上。為實現(xiàn)這一目的，帽3具有圓柱形孔4，泵1的主體5容納在該孔中，從而能在其中滑動。
泵1的室6由下閥7(或吸入閥)以及上閥8(或排出閥)限定。兩個閥7和8是相同的，但相反安裝，這在下面說明。即，根據(jù)泵的運動，當(dāng)排出閥打開時吸入閥關(guān)閉，反之亦然。如圖1所示，上閥8裝在泵的出口噴嘴的末端。
泵主體的上部部分具有推動器9的形式，允許用戶通過克服裝在該室外側(cè)的金屬螺旋彈簧10向下按壓推動器9，這樣推動器不接觸離開小袋的產(chǎn)品，從而使泵從圖1所示的位置啟動。在這種運動中，泵的主體在帽3的圓柱形孔4中滑動，直到泵的主體5的下端11靠在與帶有下閥7的管13集成在一起的凸緣12上。
在推動器9的這種下降運動中，下閥7保持關(guān)閉，而上閥8打開，允許室6中的產(chǎn)品離開。
當(dāng)用戶釋放作用在推動器9的壓力時，泵1的主體5在彈簧10的作用下升高，直到環(huán)形止動部14接觸到形成在帽3中的圓柱形孔4的內(nèi)壁上的限位部15。
在推動器9的這種上升運動中，上閥8保持關(guān)閉，而下閥7打開，允許小袋16中的產(chǎn)品進(jìn)入室6。
小袋16通過其頸部17固定在管13的底部，并靠在形成在瓶主體2上的臺肩18上。頸部17可以通過超聲波焊接固定在管13上。小袋的頸部17的小尺寸，即小于瓶的截面的三分之一，便于通過簡單的吹塑技術(shù)制造。
由于泵密封并固定在小袋16的頸部17，因此提供了空氣入口回路，以便外部空氣能進(jìn)入將小袋與瓶內(nèi)壁分隔開的空間，從而在該空間中維持足夠的壓力，使小袋在每次排出產(chǎn)品時能夠收縮?？諝饣芈肥怯芍黧w5的外部部分與圓柱形孔4的內(nèi)壁之間的空間形成，形成允許空氣在泵壁和圓柱形孔之間通過的通道。當(dāng)推動器啟動時該通道打開，當(dāng)推動器升高時該通道關(guān)閉，因為在此升高位置環(huán)形肋19緊靠在圓柱形孔4的邊緣并且封閉該通道。
用包括根據(jù)本發(fā)明的泵的圖1所示的裝置進(jìn)行的試驗已經(jīng)證明了優(yōu)異的計量均勻性，以及在糊狀物的情況下根據(jù)它們的粘度有90到95％的再現(xiàn)性，和在液體情況下有大于95％的再現(xiàn)性。
另外，當(dāng)?shù)谝淮问褂脮r，僅通過按壓推動器三或四次就可以使泵準(zhǔn)備好。
圖2表示用于流體，優(yōu)選的是液體的以密封狀態(tài)裝在簡易剛性瓶上的圖1所示的泵，其中泵通過汲取管延伸到瓶內(nèi)。
圖2a的泵的推動器處于高位置，位于推動器底部的環(huán)形止動部14接觸在圓柱形孔內(nèi)表面上形成限位部15的臺肩，該圓柱形孔接收推動器。當(dāng)用戶克服壓縮彈簧10下壓推動器時，推動器的底部11緊靠形成圓柱形孔4的底部的凸緣12上，如圖2b所示。推動器的行程H1表示在圖2a中，它等于凸緣12與處于升高位置的推動器的底部11相隔的距離。
推動器下降運動導(dǎo)致閥8打開并且處于計量室6內(nèi)的產(chǎn)品排出，同時吸入閥7在該室中過壓的作用下保持關(guān)閉。
當(dāng)用戶隨后釋放推動器時，在彈簧10的作用下推動器升高，在室6內(nèi)產(chǎn)生的局部真空導(dǎo)致吸入閥7打開，并且來自瓶的產(chǎn)品經(jīng)過汲取管20進(jìn)入，同時上閥8保持關(guān)閉。從而使計量室6充滿一定劑量的產(chǎn)品，這些產(chǎn)品在用戶下一次啟動推動器時準(zhǔn)備排出去。這些劑量的產(chǎn)品由于上閥8的密封而與外部空氣保持隔離。另外，由于上閥8的位置，沒有殘余的產(chǎn)品與外部氣氛接觸，從而限制出口孔被材料堆積而阻塞的危險。
在圖3a所示的實施例中，推動器的圓柱形底部延伸超出環(huán)形止動部14，推動器底部11與凸緣12底部之間相隔的高度H2較短?；钊男谐滔拗圃诟叨菻2內(nèi)，以便推動器上的壓力僅僅使部分劑量從室6中排出。
圖4a表示一個等價的實施例，其中推動器9與圖2a的推動器相同，但其行程受設(shè)在圓柱形孔底部中、凸緣12底部上的圓環(huán)21的限制。推動器行程H3等于圖2a的裝置的行程H1減去圓環(huán)21的高度。
圖5表示帶有本發(fā)明的泵1的剛性瓶2，該泵包括兩個閥7和8以及推動器9。瓶2補(bǔ)充裝有通風(fēng)系統(tǒng)22。
通風(fēng)系統(tǒng)包括塞子23，塞子23插在瓶2底部的孔內(nèi)，并裝有常用類型的過濾器24和閥25。閥設(shè)計成，僅當(dāng)瓶內(nèi)形成局部真空時，即，當(dāng)一定劑量產(chǎn)品通過瓶的汲取管20吸入計量室6時，才使外部空氣進(jìn)入瓶中。
因此，在每次啟動泵1的推動器9時空氣就被引入瓶2中，以補(bǔ)償排出劑量的容積，且由于過濾器24不會污染裝在瓶內(nèi)的產(chǎn)品。
圖6表示上閥8的細(xì)節(jié)，上閥8帶有以密封方式裝在推動器9的鼻部的護(hù)罩26。通過與彈性材料制成的圓柱形護(hù)罩26的底部相互配合的肋27實現(xiàn)密封。并且進(jìn)一步的密封還通過形成在上閥8的圓柱形底部上的肋28實現(xiàn)。從而護(hù)罩26完全罩住閥8，確保設(shè)備以密封方式處于關(guān)閉狀態(tài)。
如圖6所示，產(chǎn)品出口噴嘴包括環(huán)繞圓柱形元件30的環(huán)形孔29，圓柱形元件30位于閥8前表面中形成的孔31的對面。在關(guān)閉位置，閥8的前表面抵在圓柱形元件30上，并且掩蓋環(huán)形孔29。由于構(gòu)成閥8的材料的柔性和彈性，環(huán)形孔29的管道中的過壓造成中心孔31附近的閥的邊緣移開，使離開計量室6的產(chǎn)品通過。通過掩蓋推動器9的鼻部，密封的護(hù)罩26防止外部壓力中的任何下降導(dǎo)致相同現(xiàn)象，因此確保安全地存儲瓶內(nèi)所裝的產(chǎn)品。
在圖7所示的可選實施例中，沿環(huán)形孔29軸線的圓柱形元件30包括在其前表面上與圓柱形元件30同軸的圓柱形突起32。該突起與圓柱形元件的前表面形成臺肩，該臺肩與閥8中心孔邊緣配合，使得圓柱形突起32的前表面處于閥8的表面伸展范圍中。
即使閥的邊緣不是完美地相對于環(huán)形孔29的軸線對稱凸出，此實施例也使離開環(huán)形孔29的流體流動被引導(dǎo)。
權(quán)利要求
1.一種用于剛性瓶(2)的雙閥型手動計量泵(1)，包括分別位于計量室(6)入口和出口處的吸入下閥(7)和排出上閥(8)，所述計量室安裝成能在下閥(7)上滑動，其特征在于，下閥(7)和上閥(8)是相同的。
2.如權(quán)利要求1所述的計量泵，其特征在于，所述閥是圓錐形的，包括中心穿通的拱頂，其壁在關(guān)閉位置覆蓋環(huán)形出口孔。
3.如權(quán)利要求1和2中的任一項所述的計量泵，其特征在于，下閥(7)固定到與瓶內(nèi)部相通的中空管(13)上。
4.如上述權(quán)利要求的任一項所述的計量泵，其特征在于，上閥(8)安裝在泵的出口噴嘴的末端上，并構(gòu)成最靠外的關(guān)閉。
5.如上述權(quán)利要求的任一項所述的計量泵，其特征在于，所述閥是由肖氏A硬度在40到80之間的材料制成。
6.如上述權(quán)利要求的任一項所述的計量泵，其特征在于，所述計量泵包括用于限制推動器行程的裝置(11，21)。
7.如權(quán)利要求1所述的計量泵，其特征在于，所述計量泵通過環(huán)或帽(3)可密封地安裝在剛性體(2)上。
8.如權(quán)利要求1到6中的任一項所述的計量泵，其特征在于，所述計量泵直接安裝在剛性瓶(2)上。
9.如權(quán)利要求1到6中的任一項所述的計量泵，其特征在于，所述計量泵安裝在剛性瓶(2)內(nèi)放置的柔性小袋(16)的頸部(17)上。
10.如權(quán)利要求9所述的計量泵，其特征在于，所述計量泵包括空氣入口回路，用于使空氣進(jìn)入將柔性小袋(16)與剛性瓶(2)的內(nèi)壁隔開的空間。
11.如權(quán)利要求10所述的計量泵，其特征在于，空氣入口回路位于與所述泵的推動器相同高度上，并且包括確保當(dāng)推動器(9)升高處于停止位置時空氣入口回路關(guān)閉的裝置(19)。
12.如權(quán)利要求1到8中的任一項所述的計量泵，其特征在于，所述計量泵可密封地安裝在剛性瓶(2)的頸部上，所述剛性瓶的底部包括通風(fēng)口(22)。
13.如權(quán)利要求12所述的計量泵，其特征在于，通風(fēng)口(22)設(shè)置有閥(25)和過濾器(24)。
14.一種用于包裝和分配流體、液體或糊狀產(chǎn)品的裝置，其特征在于，所述裝置包括如上述權(quán)利要求中的任一項所述的、與剛性瓶相連的計量泵。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種設(shè)計簡單的手動計量泵，它旨在用于剛性容器。本發(fā)明的計量泵是雙閥型的，包括分別裝在計量室(6)的入口和出口處的下入口閥(7)和下排出閥(8)，計量室(6)可滑動地裝在下閥(7)上。并且，所述下閥固定到與容器(2)內(nèi)部相通的中空管(13)上。本發(fā)明可以用于分配流體產(chǎn)品。
文檔編號B05B11/00GK1726090SQ200380105953
公開日2006年1月25日 申請日期2003年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月13日
發(fā)明者洛朗·阿爾加伊里斯, 帕特里斯·皮維揚, 讓-菲利普·塔貝萊 申請人:拉布拉伯公司