CN1245451A - 分配两种液体成分的分配组件 - Google Patents

Abstract

一种分配两种液体成分的分配组件,它包括一外活塞泵(4),该外活塞泵与一具有复位装置的内活塞泵(20)同轴设置,其中活塞腔的入口和出口包括被预加载的止回阀,该内活塞(22)相对于组件其它零件具有一小的自由行程,在外活塞泵(4)的外活塞腔(5)中设有一具有一挡块(59)的静止行程限制件(56),该行程限制件在摩擦下可与内活塞(22)上的一挡块(60)相互作用,以限制其移动距离和使其移动仅处于摩擦下,外活塞(6)和内活塞(22)包括支承结构(11,51),它们能以密封方式彼此相互作用,形成一用于外活塞腔(5)出口的有源止回阀。

Description

分配两种液体成分的分配组件

本发明涉及一种分配两种液体成分的分配组件，它包括一外活塞泵，该外活塞泵与一用于待分配成分的内活塞泵同轴设置，并具有一共用的控制件，这两个活塞泵具有复位装置，并各包括一带有一活塞的活塞腔和一入口和出口，该出口可与一流出口相通，它们之间设有一预加载的止回阀，该入口可与一待分配成分供给源相通，它们之间设有一止回阀，同时，两活塞泵的活塞均包括一将液体成分送至一流出口的通道。

这种具有所谓双同轴泵的分配组件在现有技术中是广为人知的，可用于从容器分配许多种液体成分。此类液体成分不受具体限制，可以在水状液体成分到糊状物质的范围内有所不同。

可以分配的成分例如是：带硬化剂的粘结剂、带硬化剂的涂料、带反应成分的化妆品、带反应成分的清洁剂等。

待分配成分的量之间的比例可以根据需要对有关零件选择合适的尺寸来设定。

所述成分的流出口可以呈各个单独的流出口的形式，但也可以呈共用流出口的形式，并在中间设一混合腔部分或是用其它方式。

所有公知的分配组件的主要缺点在于，可能产生于流出口外侧的部分真空会造成同轴的内、外活塞之间的密封不充分。这可能发生在例如航空器上。在那种情况下，物质可能通过活塞之间被吸出外活塞腔，因而吸出可连接于外活塞腔出口的具体成分的容器，并吸出流出口。这当然是不合适的。在实践中常常用这种分配组件来分配多种组分，这些组分在干燥后会变粘，或是产生其它现象。如果不是变成不可能的话，当此类组分意外流出时，分配组件以后的功能可能会严重受阻。

在这种分配组件的情况下所使用的控制件通常是一位于分配组件上的按钮，该按钮同时与两个泵相互作用。由于使用者是通过用手指按压按钮来操作分配组件的，因此所述按钮被分配用的物质弄脏是不合适的。

而且，整个组件通常用一密封盖或密封罩关闭，它被上述逸出成分弄脏同样也是不合适的。

本发明的目的在于提供一种解决上述问题的方案，为此，本发明的特征在于，内活塞泵包括一内活塞，该内活塞相对于组件其它零件具有一小的自由行程；在外活塞泵的外活塞腔中设有一具有一挡块的静止行程限制件，该行程限制件在摩擦下可与内活塞上的一挡块相互作用，以限制其移动距离和使其移动仅处于摩擦下；外活塞和内活塞包括支承结构，它们能以密封方式彼此相互作用，形成一用于外活塞腔出口的有源止回阀，上述所有零件以这样一种方式工作，即当有复位移动时，外活塞能带走内活塞并密封外活塞腔与一流出口之间的连接。

由于内活塞的小自由行程以及有支承结构，因而外活塞和内活塞之间可获得优良的密封，它确保在发生部分真空时不会有物质被吸过活塞之间。换句话说，外活塞腔出口中的止回阀由前述的支承结构形成。与现有技术中所使用的许多止回阀不同，所述止回阀是一种有源止回阀，而不是无源的。分配组件外面、也就是流出口外面的部分真空还可增进所述止回阀的密封作用。以上所有这些将在下面对附图的描述中更为详细地进行说明。

在本发明分配组件的一特殊实施例中，静止行程限制件形成一环形的中间活塞腔，它通过一或多条窄通道与外活塞腔相通，内活塞上的挡块在该中间活塞腔中形成一中间活塞。

当该分配组件使用时，中间活塞腔将通过窄通道被充以来自外活塞腔的成分，因而内活塞的移动将获得一个阻尼作用，这对整个分配组件的操作具有非常有利的影响。这实际上意味着，当分配组件进行一个分配行程时，由支承结构所形成的该有源止回阀以一种可靠的方式打开。

具体地说，该限制件由一固定于内活塞腔上并在一端具有一向内凸缘的套筒形成，该向内凸缘与中间活塞相互作用，在该情况下，通过在套筒内侧壁和/或内活塞腔外侧壁上的槽和/或肋条，形成一或多条通道，使中间活塞腔与外活塞腔相通。这种有利的实施例将在下面对附图的描述中更为详细地进行说明。

对于许多分配组件，尤其是用于粘性相对较低的成分的分配组件，会有所谓的起动问题，也就是说，当分配组件被首次使用时，要花一些时间才能实际对物质进行分配，使用者必须按压分配组件数次、有时甚至超过25次，才能对诸成分进行分配。

为了解决这一问题，按照本发明，至少内活塞腔在分配组件首次使用之前被充以一种起动介质。

起动介质也称作启动介质，它可使分配组件能够操作和分配已经处于第一操作行程的物质。合适的启动介质的例子是甘油。启动介质的粘性最好略高于待泵压物质的粘性。当然，最终所使用的启动介质将取决于待分配物质。启动介质最好相对于待分配物质呈惰性。

内活塞和外活塞上的支承结构设计成位于所述活塞上的密封凸缘的形式是有利的，这些凸缘沿相同方向倾斜并彼此配合。在活塞上使用适当倾斜的密封凸缘可确保在外活塞有复位移动时，两个活塞之间获得由外界部分真空支持的非常良好的密封。

行程限制件和内活塞之间的摩擦作用可以不同的方式进行。例如，可将有关零件的相互尺寸选定为可获得摩擦。然而，如果内活塞的外侧壁局部具有沿内活塞移动趋势方向延伸、但与其挡块隔开一定距离的摩擦肋条，这将是有利的，该隔开的距离等于或大于挡块到行程限制件的轴向距离。以上所有这些将在下面对附图的描述中更为详细地说明。内活塞的材料通常是相对较软的塑料，而行程限制件通常由较硬、较具刚性的塑料制成。不在内活塞的整个外侧壁上设置肋条，可确保内活塞材料的松弛(蠕变)不会使必要的摩擦力在一段时间后于第一次使用之前减小，甚至消失。代替以上结构，或是除此之外，还可在行程限制件的内侧壁上设置摩擦肋条，这些摩擦肋条沿内活塞移动趋势方向延伸，但与其挡块隔开一定距离，该距离等于或大于行程限制件内侧壁附近的中间活塞的轴向厚度，所有这些结构的设置原因与前述的摩擦肋条的情况相同。

内活塞具有一小的自由行程，所述自由行程具体来说是这样的，即它恰足以能释放内活塞和外活塞上的支承结构，并打开外活塞腔和一分配开口之间的连通。

内活塞腔出口中的止回阀最好设计成这样一种止回阀的形式，它具有一位于一阀座中的球体，该球体由一弹簧预加载。

代替以上这种阀，或是除此之外，在流出端相对于组件其它零件具有一小的自由行程的内活塞包括一个最好沿流出方向被预加载的阀，该阀可以通过与控制件的相互作用被打开。尤为优选的是，内活塞的所述流出端包括一向内的凸缘，它为活塞中的一球体形成一阀座，该球体由一弹簧保持于该阀座中，控制件包括一杆形件，该杆形件在物质分配过程中能克服弹簧作用而将球体压离阀座。以上所有这些将在下面对附图的描述中更为详细地进行说明。在该止回阀的情况下所使用的弹簧最好是一种弹簧力相对较低的弹簧，它恰足以将球体保持于阀座中。必须确保在分配开始阶段、也就是在操作分配组件的控制件的时刻，所述止回阀首先被打开。尤为有利的是，上述弹簧还可用作内活塞腔出口中的止回阀的球体的预加载装置，也就是说，该弹簧是一种在内活塞腔出口中的两个止回阀上提供预张力的双作用弹簧。

本发明还涉及一种按钮式喷雾器，它包括两个成分储存室和一个分配组件，其特征在于，该分配组件是本发明的分配组件。

该按钮式喷雾器最好包括一与一个活塞腔的入口相通的主容器和一容纳于该主容器中的与另一个活塞腔的入口相通的副容器。

下面参照附图来更详细地说明本发明，附图中：

图1是本发明分配组件的剖视示意图；

图2是图1中A部分的放大图；

图3是图1分配组件的一变化实施例的剖视图；

图4表示图3分配组件的一变化实施例。

标号1总地表示分配组件的一个实施例，该分配组件可通过一具有内螺纹3的固定套管2固定于一合适的容器(未示出)上。

所述分配组件1包括两个同轴的活塞泵，即外活塞泵4和内活塞泵20。外活塞泵4包括一外活塞腔5和一外活塞6。设置有一弹簧7作为复位装置。所述活塞腔5可与一流出通道8相通，并可通过一通道9与一流出口10相通。外活塞6是一个中空活塞，它还包括一向内的斜凸缘11。

外活塞腔5包括一带有一止回阀13的入口12，该止回阀包括一容纳于一阀座14、一凸缘15和肋条16之间的球体17。

内活塞泵20包括一内活塞腔21和一中空的内活塞22。内活塞腔21包括一位于所述活塞腔21的一入口24中的止回阀23，该止回阀3包括一设置在肋条26上的凸耳和一阀座27之间的球体28。

中空活塞22中还设置有一止回阀29，该止回阀包括一容纳于一阀座31和一弹簧33之间的球体30。凸耳32之间设置有槽，以提高流通性。通过该止回阀29，内活塞腔21可与一流出通道35相通，该流出通道进而通过一通道36与流出口10相通。

内活塞22在外侧还包括一斜凸缘51，它具有一挡块52，可与外活塞6上的向内斜凸缘11相互作用。

内活塞22包括组合成一个单元的活塞部分40和41，并相对于组件的其它零件(包括部分42在内)具有一个小自由行程。所述活塞部分41包括一挡块43，它通过与控制件50(一按钮)相互作用而限制活塞22的移动。活塞部分41容纳于控制件50的部分42中而可以如望远镜似地滑动。为此，活塞部分41包括诸圆周突起47，它们可确保两个零件彼此密封。

分配组件1例如可通过用手指按压控制件50来操作。

该分配组件还包括一行程限制件55，该零件将参照图2进行进一步描述，图2中示出了圈出部分A的放大详图。

从图2可以看出，行程限制件55包括一带有一凸缘形底部15的圆柱形套筒56，该套筒置于活塞腔5的底部上，局部具有通道58，而且还可限制球体17的运动。所述圆柱形套筒56在顶侧包括一向内的凸缘59，该凸缘可与内活塞22上的一挡块60相互作用。活塞腔21包括一壁61，该壁的外侧62通过行程限制件55的圆柱形件56的内侧63上的肋条64而与所述内侧63隔开一小段距离。

标号70表示一中间活塞腔，它通过所形成的通道71与活塞腔5相通。在该中间活塞腔70位置处设有附加肋条72，用于在内活塞22运动过程中增加挡块60和行程限制件50之间的摩擦。

因此，挡块60可用作中间活塞腔70的中间活塞。

在活塞部分40的外侧壁上最好具有可与行程限制件55的挡块59相互作用的摩擦肋条57，以代替肋条72，或也可以增设。

行程限制件55实际上将由比内活塞22、也就是挡块60更具刚性、更硬的塑料制成。在静止状态下，挡块60最好不与摩擦肋条72相接触，以确保摩擦不会因挡块60塑料的松弛而消除。

下面将更详细地说明分配组件1的工作。

如图1和2所示，分配组件1处于初始位置(静止位置)。

在使用时，该分配组件将通过固定套管2而固定于一容器上，该容器例如可包括一连接于入口12的主容器以及一副容器，该副容器最好容纳于主容器，并与内活塞腔21的入口24相通。

当例如用手指按压按钮50时，在第一种情况下，外活塞6向下移动，外活塞泵4上的斜凸缘11和内活塞22上的斜凸缘51之间的密封被消除，物质可通过环形通道8流出活塞腔5而流到流出口10。内活塞22与活塞部分41一起移入与按钮50形成一体的部分42。内活塞22的这种相对移动由肋条57和挡块59之间的摩擦力以及挡块60和肋条72之间的摩擦力支持。它一直持续到挡块44触及挡块43，此时内活塞也向下移动，物质也可通过通道35移出活塞腔21而流到流出口10。该自由行程最好为0.2-0.4毫米。在该分配过程中，物质通过通道36被送出内活塞腔而进入外活塞腔物质通道9，从而产生混合，然后分配混合物。显然，也可以采用两个分离的流出口或一不同设计的混合口。在通道35和通道9之间最好设置一止回阀或类似装置，所述止回阀可用于防止来自副容器的物质与通道35中的环境相通。在实际情况下，副容器其实常含有所谓反应成分。

止回阀29仅在活塞腔21中的一定压力下由弹簧33的预张力打开，由两个凸缘11和51所形成的止回阀由内、外活塞的相对移动打开，该相对移动在第一行程阶段被挡块60与围绕凸缘59和肋条57的肋条64之间的摩擦力增进，但在使用过程中由从活塞腔5吸入活塞腔70的成分取代。换句话说，摩擦肋条的摩擦力由活塞腔70的缓冲作用取代。

当按钮50在物质分配完以后被松开时，弹簧7将使组件回移到图示的初始位置。此时，止回阀28和14将被打开，物质将被吸出所述的容器而通过入口12和24进入活塞腔5、21。当内活塞22回移时，中间活塞腔70将通过通道71和开口58被充以来自外活塞腔5的物质，但也被充以通过中间活塞60与肋条64和72之间的物质。对于下一个工作行程，内活塞22的下移因而将受到存在于中间活塞腔70内的物质的阻尼，该物质通过窄通道71被压回到活塞腔5，并通过肋条64和72之间压到挡块60顶侧。因此，具有活塞或挡块60的中间活塞腔70对内活塞22的移起到一个缓冲器的作用。摩擦肋条72、57的效果以及活塞腔70中的物质产生的阻尼效果在回程中尤为重要。

在回程中，外活塞6将最先上移，然后，在凸缘11与凸缘51相接触后，内活塞与它们一起上移。所述凸缘11、51所形成的止回阀是一种有源止回阀，其密封将由外部部分真空促进，也就是由通过开口10、通道9和通道8形成的部分真空促进。

如果在第一工作行程之前，分配组件至少在活塞腔21中含有一所谓起动或启动介质，这将是有利的，它可显著缩短启动操作，也就是减少在分配物质之前需要进行的泵压次数。使起动介质容纳于外部泵中意味着可以使外部泵的起动行程数量等于内活塞腔的起动行程数量。使起动介质容纳于外活塞腔5中，也可减少外部泵的起动行程数量，但那意味着在这种情况下，还必须使更多的起动介质容纳于内活塞腔21中。

此类起动介质的一个例子是甘油。如果中间活塞腔70以及活塞腔5也充有起动介质，这也是有利的。

图3的实施例大部分与图1的实施例相对应。但这里的通道36和9彼此不相通，并均开放于外界。活塞部分41在顶端包括一向内的凸缘65，它用作一球体66的阀座，该球体受一弹簧67的预张力，该弹簧置于活塞部分41的一台肩68上。控制按钮50包括一销69，该销具有这样的尺寸，即当控制按钮50被按压时，所述销69将球体66压离密封位置，通道35可与流出通道36相通。

在这种情况下不再需要图1的弹簧33，因为现在的内活塞腔21在通道35端部中包括一有源止回阀，其形式为一个球体66在弹簧张力下位于阀座65中。外界的部分真空将使上述阀密封得更好，因此不可能将物质吸出内活塞腔21和吸出与其相通的容器。通道35中的残留物质也无法与外界接触。此类物质往往是活性成分。

弹簧67最好具有相对较低的弹簧力，必须确保在分配开始阶段、也就是按压控制按钮50时，球体66首先被压离阀座65，然后其它的止回阀被打开，或者所述泵的活塞在活塞腔中移动。

图4中示出了弹簧67的一种特别优选的实施例，在该实施例中，分配组件的其余部分与图3的相同。该例中的弹簧67是一种双作用弹簧。它被制得很长，使得可同时用作球体66和球体30的预加载装置。另外的一个优点在于，这里可省略台肩68，在图3中，该台肩与阀座65相组合造成了活塞部分41的注塑方面的问题，因为在实际中会存在将模塑品取出所用模具方面的问题。这种问题在图4的实施例中就不会出现。

本发明分配组件的所有零件实际上可以由合适的塑料制成。但是，球体和弹簧通常由金属制成。

Claims (12)

1.一种分配两种液体成分的分配组件，它包括一外活塞泵，该外活塞泵与一用于待分配成分的内活塞泵同轴设置，并具有一共用的控制件，这两个活塞泵具有复位装置，并各包括一带有一活塞的活塞腔和一入口和出口，该出口可与一流出口相通，它们之间设有一预加载的止回阀，该入口可与一待分配成分供给源相通，它们之间设有一止回阀，同时，诸活塞泵的活塞包括一将液体成分送至一流出口的通道，其特征在于，内活塞泵(20)包括一内活塞(22)，该内活塞相对于组件其它零件具有一小的自由行程；在外活塞泵(4)的外活塞腔(5)中设有一具有一挡块(59)的静止行程限制件(56)，该行程限制件在摩擦下可与内活塞(22)上的一挡块(60)相互作用，以限制其移动距离和使其移动仅处于摩擦下；外活塞(6)和内活塞(22)包括支承结构(11，51)，它们能以密封方式彼此相互作用，形成一用于外活塞腔(5)出口的有源止回阀，上述所有零件以这样一种方式工作，即当有复位移动时，外活塞(6)能带走内活塞(22)并密封外活塞腔(5)与一流出口(10)之间的连通。

2.根据权利要求1的分配组件，其特征在于，静止行程限制件(56)形成一环形的中间活塞腔(70)，它通过一或多条窄通道(71)与外活塞腔(5)相通；内活塞(22)上的挡块(60)在该中间活塞腔(70)中形成一中间活塞。

3.根据权利要求2的分配组件，其特征在于，该限制件由一固定于内活塞腔上并在一端具有一向内凸缘(59)的套筒(56)形成，该向内凸缘与中间活塞(60)相互作用，在该情况下，通过在套筒(56)内侧壁(63)和/或内活塞腔(21)外侧壁(62)上的槽和/或肋条(64)，形成一或多条通道(71)，使中间活塞腔(70)与外活塞腔(5)相通。

4.根据权利要求1-3中的一或多项的分配组件，其特征在于，至少内活塞腔(21)在分配组件首次使用之前被充以一种起动介质。

5.根据前述一或多项权利要求的分配组件，其特征在于，内活塞(22)和外活塞(6)上的支承结构设计成位于所述活塞(22，6)上的密封凸缘(51，11)的形式，这些凸缘沿相同方向倾斜并彼此配合。

6.根据前述一或多项权利要求的分配组件，其特征在于，内活塞(22)的外侧壁局部具有沿内活塞(22)移动趋势方向延伸、但与其挡块(60)隔开一定距离的摩擦肋条(57)，该隔开的距离等于或大于挡块(59)到行程限制件(55)的轴向距离。

7.根据前述一或多项权利要求的分配组件，其特征在于，内活塞(22)的自由行程是这样的，即它恰足以能释放内活塞(22)和外活塞(6)上的支承结构(51，11)，并打开外活塞腔(5)和一分配开口(10)之间的连通。

8.根据前述一或多项权利要求的分配组件，其特征在于，内活塞腔(21)出口中的止回阀设计成这样一种止回阀的形式，它具有一位于一阀座(31)中的球体(30)，该球体由一弹簧(33)预加载。

9.根据前述一或多项权利要求的分配组件，其特征在于，在流出端相对于组件其它零件具有一小的自由行程的内活塞(22)包括一个沿流出方向被预加载的阀，该阀可以通过与控制件(50)的相互作用被打开。

10.根据权利要求9的分配组件，其特征在于，内活塞(22)的所述流出端包括一向内的凸缘，该凸缘为活塞(22)中的一球体(66)形成一阀座(65)，该球体由一弹簧(67)保持于该阀座中；该控制件包括一杆形件(69)，该杆形件在物质分配过程中能克服弹簧(67)作用而将球体(66)压离阀座(65)。

11.一种按钮式喷雾器，它包括两个成分储存室和一个分配组件，其特征在于，该分配组件是根据权利要求1-10的一或多项的分配组件。

12.根据权利要求11的按钮式喷雾器，其特征在于，该按钮式喷雾器包括一与一个活塞腔的入口相通的主容器和一容纳于该主容器中的与另一个活塞腔的入口相通的副容器。

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