CN1057815A

CN1057815A - 分配阀的机械式操作机构

Info

Publication number: CN1057815A
Application number: CN91104550A
Authority: CN
Inventors: 罗伯特·S·德克辛
Original assignee: Procter and Gamble Co
Current assignee: Procter and Gamble Co
Priority date: 1990-06-07
Filing date: 1991-06-07
Publication date: 1992-01-15
Also published as: EP0531450A1; PE26991A1; CA2083840A1; JPH05508823A; US5102017A; AU8070591A; WO1991018827A1

Abstract

一种用于液体分配阀的机械式操作机构，它通过由杠杆，连杆和浮动及固定铰接件构成的组合装置而体现机械操作效果。在一个优选实施方案中，该操作机构改进了使用分配阀的人机控制关系，它使人手置于更自然的位置，还改善了观察从分配阀流出的液体产品的观察度，为此可典型地应用到大容量的液体容器上，例如箱内软袋式包装器具。

Description

本发明涉及一种用于液体分配阀的机械式操作机构，例如通常应用于箱内袋式容器的分配阀上。这种机械式操作机械包括杠杆、连杆和铰接件，这些构件组装后改善了开启液体分配阀所需作用力的状况。亦即这种机械式操作机构需要较小的操作力，对使用所述分配阀的使用者来说可获得较好的流量控制，此指与相类似的液体分配阀而没有所述机械式操作机构的阀相比。此外，本发明的机械式操作机构的一个确定的机械效果是，它安置在所述杠杆的主要枢轴位置，从而能使杠杆超出分配阀基本轮廓的尺寸为最小。这样，在操作杠杆以开启阀时，作用在所安装的分配阀上的弯矩相应减少。

廉价的分配阀通常用来分配许多不同的液体，如，酒、水和洗涤产品。虽然不是唯一的，但是这些分配阀通常与容器连接使用，这种容器是由塑料衬垫配置在支承纸板容器内而构成，通常称之为箱内软袋式包装器具。

典型的箱内袋式包装容器可装3升到更多升的液体产品，但是这种容器操作和排放都不方便。因此，许多种根据需求利用重力分配液体产品的阀得以发展。例如，美国专利4452525公开日为1984.6.5（出自勒金），由此而概括为，它揭示了一个塑性薄膜阀，其中采用了一个圆顶弹簧膜，只有将其压力并向下变形时才开启阀门进行分配。当施加于弹性膜上的压力卸掉时允许薄膜恢复到它的原始形状关闭阀门。然而，使用者必须用一个手指或姆指克服薄膜的弹性力，而此时他或她的手处于十分不便的位置。

美国专利4，460，493（出自达次克）公开日为1987.2.3，由此概括为它公开了另一种液体容器的分配阀，其中，也采用了一个弹性膜，但它还包括两个简易的杠杆以帮助克服圆顶膜的弹性力;并改善了人机控制关系，亦即改善了操作时的人手位置。

为此，本发明的目的是提供一种改进的用于操作液体分配阀的机械式操作机构，以便：（1）减少开启阀时使用者所需的作用力;（2）操作时使人的手处于一个更自然的位置，和（3）改进分配阀液体的流量控制及观察度。

在一个特别优选的实施方案中，本发明包括一个分配阀操作机构，该操作机构包括一个杠杆，其一端通过一个安装节连接到液体分配阀上，其另一端通过一个可运动的铰接件连接到一个连杆上，该连杆本身再配置到液体分配阀的薄膜上。为此，施加到操作机构上的外力使得阀开启并允许容器内的材料分配出去。

虽然，本发明的特征在权利要求中明确地指出并清楚地提出了保护范围，但是相信，下面结合附图的描述将会更好地理解本发明。其中：

图1是一个属于现有技术的薄膜液体分配阀操作示意图，它基本上属于美国专利4452425揭示的类型;

图2是一个基本上属于图1所示类型的薄膜液体分配阀的操作示意图，但它包括了本发明机械式操作机构的第一实施方案;

图3是一个基本属于图2类型的薄膜液体分配阀的简化侧视图，阀处于“关闭”位置，所述视图是特别通过阀隔膜的截面图，所述阀门连接有基本属于图2类型的机械式操作机构;

图3A是一个图3所示类型的阀处于开启位置时，阀和机械操作机构的示意图;

图3B是一个沿图3中3B-3B视图方向的薄膜液体分配阀的简化前视图，其中阀处于关闭位置，还具有通过阀隔膜的局部剖视图;

图3C是一个对应图3所示薄膜液体分配阀和机械式操作机构的简化顶视图，其中阀处于关闭位置，机械式操作机构的连杆处于非折合状态;

图4是本发明机械式操作机构第二实施方案的前视图，该操作机构连接到一个虚线表示的薄膜液体分配阀上;

图5是一个沿图4中5-5截面线的机械操作机构实施方案横截面图，其中液体分配阀处于关闭位置;

图5A是一个图5所示但阀处于开启位置的机械式操作实施方案截面图;

图6是本发明另一机械式操作机构实施方案与另一优选薄膜液体分配阀相组合的局部剖视图;

图7是属于图3类型的机构式操作机构和薄膜液体分配阀相组合的侧视图，但另外包括一个对面安置的夹紧杆。

图1中表明一种典型属于现有技术的弹性薄膜阀10，它用于将一种液体产品11从产品容器12中分配到一量杯13中。从这种现有类型的阀门中分配液体不仅麻烦，而且由于使用者手的位置，而使所分配的液体难于看清。请特别注意倒置的手14和施力的姆指15及手指16和17的位置，这是下压膜片所必需的。还要指出的是，使用者手的位置妨碍了对所分配液体产品11和量杯13的观察。

在图2中是本发明的一个机械式阀操作机构30，它附加在一个弹性薄膜阀20上，该阀一般可以与图1所示的薄膜阀10相类似，同时示出了将液体产品21从产品容器22中往量标23中分配。正如从图2中可看到的，本发明机械式阀操作机构30可允许使用者的手24处于更自然的位置，且姆指25及手指26与27处于和现有技术相反的更舒服的位置，此时，阀操作机构30处于“开启”位置。还应指出的是，使用者的手之位置也不妨碍对分配液体产品21及量标23的观察。

图3揭示了本发明机械式阀操作机构30的详细结构。该操作机构30固定在薄膜分配阀40上。而机械阀操作机构30最好包括一个安装节或铰接轴31、一个杠杆32、一个可运动或浮动的铰接件33、一个连杆34和一个可运动的支枢节35。在图3中揭示的实施方案中，阀操作机构30的杠杆32是整体安装在位于法兰41上的铰接支承座45上。连杆34最好是借助一个可运动的或浮动的铰接件33而完全与杠杆32连接。连杆34还最好通过一个可运动的且嵌置在一个穴座43中的支枢节35以机械方式安装到弹性膜42上。杠杆32的表面36最好制有齿形结构以增加杠杆和使用者手间的摩擦力。

在图3A中的薄膜分配阀40表示处于“开启”或“工作”位置，此时阀元件44离开它的阀座。该阀元件44与弹簧膜42的顶内壁相连接，以便当所述弹性膜42的顶部向下移动时，使得阀元件44离开其阀座。

操作时，作用力“F₁”由使用者的手施加到杠杆32的顶端齿形表面36上。这个力“F₁”使杠杆32绕其安装节或铰接轴31转动。因此，可运动的或浮动的铰接件33绕铰接轴31移动一个弧度，同时，将一个基本垂直的作用力施加到连杆34上，再由连杆34本身传递到支枢节35上。依次运动的支枢节35把一个基本垂直的力“F₂”施加到弹性膜42的穴座43上，由此，使弹性膜42向下移动，进而，使阀元件44离开阀座而打开阀40。

由于杠杆32上端作相当大的位移而使在弹性膜42穴座43中的可动枢轴35产生一个相当小的位移，从而体现了机械操作的基本优点。换句话说，阀操作机构30在工作时不仅可为使用者的手提供一种很方便的位置，而且还可提供一压动机构，以减少了使用者为控制产品流量所必须施加的作用力“F₁”的大小。

图3B是沿图3中3B-3B图视方向的阀操作机构30和阀40的前视图，在本发明一个特别优选的实施方案中，杠杆32包括一个框架，它跨过阀40的阀体49。安装节或铰接轴31是不连续的并将杠杆32连接到一对位于阀法兰41上的水平定位铰接支承座45上。连杆34是用一可动的或浮动的铰接件33而与杠杆32相连接。

图3C是阀操作机构30和阀40处于非折合状态的顶视图，在此非折合状态，杠杆32是绕安装节或铰接轴31从法兰41作垂直延伸的。此外，连杆34也相对可运动或浮动的铰接件33是非折合状态，并基本在杠杆32所在的平面内延伸。从公知的注塑技术中可知，分配阀40和机械式阀操作机构30都可以整体地注塑成图3C所示的结构，然后，折合到图3所示的操作状态，此时可通过一咬接卡扣装置将可运动的支枢节35安装在弹性膜穴座43中。

图4揭示了本发明机械式阀操作机构替换实施方案130。该阀操作机构实施方案130包括一个安装节或铰接轴131，一个第一或上杠杆132，一对第二或下杠杆139，一对水平定位的可运动的或浮动的铰接件133，一个连杆134，和一个可运动的支枢节135。在一个特别优选的实施方案中，机械式阀操作机构130还包括一个铰接支承板150和一对各末端具有锁销152的档杆151。上杠杆132最好具有开孔163，它用于增加手指和上杠杆132间的摩擦力并减少制造所需要的塑料总量。此外，上杠杆132最好还具有肋件160和联接板161，它可强化上杠杆132及与下杠杆139的接合。连杆134包括一对连接件155，一个横杆156和一个可运动的支枢节135。

在图4所示的优选实施方案中，机械式阀操作机构130通过一机械锁销连接到薄膜分配阀140上，该阀140由虚线示出。为使阀操作机构130安装到分配阀140上，锁销152插置到接收槽148中，该槽最好是模制在阀140法兰141上。而锁销152和槽148的轮廓内壁之间卡压作用就促使档杆151向里偏移直至锁销152完全伸至槽148的低端附近，由此，档杆151向外张紧，从而使阀操作机构130松弛固定到阀140上。

阀140和阀操作机构130在图5中处于“关闭”或“截止”位置。分配阀140的弹性膜142一般是圆顶形结构。可运动的支枢节135是安置在弹性膜142的穴座143中的。

在操作时，一外力“F₁₀”是由使用者的手指以箭头所示方向施加到上杠杆132的顶部的。这个作用力“F₁₀”使上杠杆132绕其安装节或铰接轴131转动如图5A所示。结果，下杠杆139的受力端部也绕安装节或铰接件131转动。于是，作用到杠杆132上的力“F₁₀”借助下杠杆139的受力端并通过可运动的或浮动的铰接件133而传递至框架形连杆134上，该框架形连杆包括一对连接杆155，其自由端连接到铰接件133上，而其相反端固定到横杆156上。这个框架形连杆134还包括一个中心安置支框节135，它使力“F₂₀”作用到弹性膜142上的穴座143上。所施加的力“F₂₀”使弹性膜142产生弹性变形，进而使阀元件144离开它的阀座并打开分配阀140。由于上杠杆132上端的一个相当大的位移使可运动支枢节135产生一很小的位移，所以在图5A中揭示的机械操作机构130可获得一明显的机械效果。这样就使作用到液体分配阀必须的力“F₁₀”减小到最小量级。

还有，本发明另一机械式阀操作机构实施方案630示于图6中。该阀操作机构630包括一个安装节或铰接轴631、一个杠杆632、一个可运动或浮动的铰接件633、一个连杆634和一个可运动的支枢节635。可运动的支枢节635嵌置在弹性膜649的穴座643中。弹性膜649是整体连接到一个水平安装的阀元件644上。不象前边所揭示的分配阀实施方案那样，该阀640的排料孔645基本上垂直于阀元件644的轴线。

图7还揭示了本发明另一机械式阀操作机构实施方案730，该机械式阀操作机构730连接到分配阀740上，该阀还包括一个对置件770，它可以借助对置的手指用来辅助夹紧操作杆732。对置件770最好包括一个齿形表面771，以增加使用者手指的摩擦度。在操作时，对置件770可用来与阀操作杆732配合工作以允许在所述对置件770和阀操作杆732之间产生挤压动作。这一改型方案当所连接的容器中的液体含量几乎被排空时是特别有用的，因为当不平衡的作用力施加到阀操作机构杠杆732上时，会由于容器不够重而造成整个容器移动。

虽然，本发明的特殊实施方案已经说明和描述了，但是，显而易见，本领域的技术人员在不超出本发明的构思和范围的情况下还可以作出各种变型和改进方案，这就意味着，在附属的权利要求中覆盖了所有的这些改型方案，亦即它们都在本发明的保护范围之内。

Claims

1、一种用于容纳液体物质的容器的易于手动操作的液体分配阀，所述阀门具有一个通常关闭的位置，此时阻止液体流过，还有一个开启位置，此时液体可从所述容器中分配出去，并且它只能在手动夹紧力施加到该分配阀上时保持液体流通，所述阀的特征在于：

(a)空心阀体有一进口，当所述阀被使用时，上述进口与所述容器的液体物质相连通，还有一出口基本上与上述进口相垂直定位，所述出口可提供液体物质从阀门流出的通道，还有一个薄膜口，它基本上安置在所述进口或出口至少之一的对面；

(b)将上述薄膜口闭合在空心阀体中的弹性薄膜装置，以阻止液体物质通过薄膜口流通；

(c)阀与弹性薄膜装置操作联接的阀关闭装置，在所述弹性薄膜装置处于未变形位置时，该关闭装置就关闭进口和出口间的通道；

(d)机械式操作机构，当一个手动夹紧力施加到所述机械式操作机构上时，它使弹性薄膜装置变形，进而开启进口和出口间的通道以分配液体物质，所述机械式操作机构包括一个手指夹紧用的操作杠杆，该操作杠杆的一端铰接地连接到位于液体分配阀上的安装节上，其另一端连接到一个浮动铰接件上，所述浮动铰接件同时连接到一个连杆件的一端，该连杆件的相反端包括一个可运动的支枢节，它可转动地安装在弹性薄膜装置中，由此，一个足够的夹紧力施加到操作杠杆的浮动铰接端时，借助连杆件使弹性薄膜装置变形。

2、按权利要求1的易于手动操作的液体分配阀，其特征在于：所述连杆件的长度短于所述操作杠杆的长度。

3、按权利要求2的易于手动操作的液体分配阀，其特征在于：

所述操作杠杆包括一个框架，它跨过所述弹性薄膜装置，框架每个分枝是铰接到一个位于液体分配阀上的安装框轴上。

4、按权利要求1的易于手动操作的液体分配阀，其特征在于：

所述操作杠杆包括一个不规则表面以增加与使用者夹紧手指间的表面摩擦力。

5、按权利要求4的易于手动操作的液体分配阀，其特征在于：

所述不规则表面是多齿结构面。

6、按权利要求2的易于手动操作的液体分配阀，其特征在于：

所述操作杠杆的一端铰接地安装到上述安装枢轴上，而该枢轴安置在所述弹性膜装置的下边，以允许所使用的操作杠杆的长度大于所述连杆件的长度。

7、按权利要求1的易于手动操作的液体分配阀，其特征在于：

所述弹性薄膜口安置在与空心阀体的出口相反的那边，并当所述弹性膜装置处于不变形位置时，阀关闭装置将出口关闭。

8、按权利要求1的易于手动操作的液体分配阀，其特征在于：

所述液体分配阀还包括一个固定夹紧件，它安装在大约位于所述机械操作机构之操作杆对面的所述分配阀上，以便能使手指压动所述操作杠杆和所述固定夹紧件，从所述容器中分配液体。

9、按权利要求1的易于手动操作的液体分配阀，其特征在于：

所述弹性薄膜装置由模制橡胶件构成。

10、按权利要求1的易于手动操作的液体分配阀，其特征在于：

组成易于手动操作分配阀的所有元件都是由聚合材料模制成一个整体单元件，然后折叠成操作使用的状态。

11、按权利要求1的易于手动操作的液体分配阀，其特征在于：

所述连杆件上的可运动支枢节是通过一个咬接卡扣装置可转动地安装到弹性薄膜装置上。

12、按权利要求1的易于手动操作的液体分配阀，其特征在于：

用于使所述弹性薄膜装置变形的操作装置是松驰地固定到所述阀上的。

13、一种用于容纳液体物质之易于手动操作的液体分配阀，所述阀具有一个常关闭的阻止液体流通的位置，和一个允许液体从所述容器分配出去的开启位置，且只能在手夹紧力作用到分配阀上时才保持阀开启，本阀的特征在于：

（a）空心阀体有一进口，当所述阀被使用时，所述进口与所述容器中的液体物质相连通，还有一个出口基本上与进口相垂直定位，它可提供一个液体物质从所述阀中流出的通道，还有一薄膜口，它一般安置在进口或出口至少之一的对面;

（b）将薄膜口封闭在空心阀体中的弹性薄膜装置，以阻止液体物质通过薄膜口流出;

（c）与所述弹性薄膜装置处于操作联接的阀关闭元件，当所述弹性薄膜装置是不变形位置时，它可关闭所述进口和出口之间的通道;

（d）机械式操作机构，当一个手动夹紧力施加到该机械式操作机构上时，它使弹性薄膜变形进而打开所述进口和出口之间的通道以分配所述液体物质，该机械式操作机构包括一个由使用者手指夹紧用的第一杠杆，一对安装到所述第一杠杆且与其在基本垂直方向延伸的第二杠杆，所述第一杠杆的一端铰接到一个置于液体分配阀上的安装枢轴上，所述第二杠杆的各支承端分别连接到一对浮动铰接轴上，而所述浮动铰接轴连接到框架连杆件的自由端上，该框架连杆件跨过所述弹性薄膜装置，而框架连杆件的相反端中心部分包括一个可运动的支枢节，该支枢节是可转动地安装到弹性薄膜装置上，由此，一个足够的夹紧力作用到所述第一杠杆上时，借助框架形连杆件传递到所述弹性薄膜装置上并使其变形。

14、按权利要求13的易于手动操作的液体分配阀，其特征在于：

所述第二杠杆的长度短于第一杠杆的长度。

15、按权利要求14的易于手动操作的液体分配阀，其特征在于：

所述第一杠杆包括一框架，它跨过所述弹性薄膜装置，而框架的每个分枝是铰接到所述液体分配阀的安装枢轴上。

16、按权利要求13的易于手动操作的液体分配阀，其特征在于：

所述第一杠杆至少包括一个孔，以增加和使用者夹紧手指的表面摩擦力。

17、按权利要求13的易于手动操作的液体分配阀，其特征在于：

所述弹性薄膜口安置在空心阀体出口的对面，所述阀关闭装置在弹性薄膜装置处于未变形位置时将出口封闭。

18、按权利要求13的易于手动操作的液体分配阀，其特征在于：

所述液体分配阀还包括一个安装夹紧件，它安装在大约位于机械式操作机构之第一杠杆相反一侧的分配阀上，以便在使用者手指压动第一杠杆和安装夹紧件时来从容器中分配液体。

19、按权利要求13的易于手动操作的液体分配阀，其特征在于：

所述弹性薄膜装置由一个模制橡胶件构成。

20、按权利要求13的易于手动操作的液体分配阀，其特征在于：

用于使弹性薄膜装置变形的所述操作机构被松驰地安装到所述分配阀上。

21、按权利要求13的易于手动操作的液体分配阀，其特征在于：

所述可运动的位于框架形连杆件上的支枢节是借助一个咬接卡扣装置可转动地安装到弹性薄膜装置上。