CN105923253A - 按压式泡沫泵及其喷量控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种按压式泡沫泵及其喷量控制方法，是针对现有同类产品喷量改变和控制较为不便，以及结构设计有待进一步提高的技术问题。其要点是该泡沫泵的阀杆与泵体的套合处分别设有向外凸起的凸扣圈和锥形的限位口，鸭嘴带动活塞的下压行程为阀杆外径限位圈下行至与泵体上限位口相抵的行程，泵体的限位口设有向泵体内凸起的圆柱胶位，圆柱胶位与限位口、泵体注塑成型为一体。从而在不改变该泡沫泵整体结构的基础上，只通过改变泵体内的限位口结构，来改变该泡沫泵的排出量，即通过圆柱胶位的长度控制活塞的下压行程，从而控制该泡沫泵的排出量。从而有效提高产品零件共用性及自动化组装设备的通用性，并提高生产效率、降低能耗、节约生产成本。

Description

按压式泡沫泵及其喷量控制方法

技术领域

本发明涉及微型泡沫泵，是一种按压式泡沫泵及其喷量控制方法。

背景技术

泡沫泵是一种能产生泡沫喷出的泵体，根据其用途和大小不同，一般分为工业泡沫泵、消防泡沫泵，以及微型泡沫泵。其中，微型泡沫泵的工作原理是利用液体在高速情况下喷射出后在液柱周围形成一定的负压，负压产生吸引气体进入混合部位，使空气和液体再次混合，形成泡沫。此类泡沫泵主要应用于洗面奶等化妆瓶容器中，如中国专利文献刊载的专利号ZL200620053700.8，授权公告日2007年8月8日，实用新型名称为“改进的泡沫泵”；该泡沫泵包括螺盖、缸体、按头、大活塞、小活塞、针柱、网格、单向阀和弹簧，其特殊之处在于：小活塞的顶端有若干个径向通孔，类“T”形垫阀芯套在小活塞顶部，小活塞的顶部与大活塞内环槽内的筋过盈配合，垫阀芯与内环槽的外环壁过盈配合；小活塞的外环沿板与气缸的内环状台配合，一阀芯与大活塞的外环台上的轴向孔构成气阀，阀芯与外环沿板配合；副柱安装在液缸内，弹簧安装在副柱的底盘及小活塞内台肩上，针柱安装在副柱内腔内，针柱倒柱锥台形的上端与小活塞倒圆锥台形环配合。但上述泡沫泵和同类产品在改变泡沫泵的喷量时，一般采用改变泵体内空气腔的容积，以及阀杆和阀针的长度，使泡沫泵喷量的增加或减小，从而泡沫泵的部件和生产模具需要对应地做出修改，给生产和装配带来较大不便，降低了产品和部件标准化、自动化的程度。

发明内容

为克服上述不足，本发明的目的是向本领域提供一种按压式泡沫泵及其喷量控制方法，使其解决现有同类产品中部件结构改进来控制喷量改变较为不便，以及部件之间过盈配合密封和活动配合密封结构设计欠佳的技术问题。其目的是通过如下技术方案实现的。

一种按压式泡沫泵，该泡沫泵包括吸管、玻璃球、弹套、弹簧、泵体、阀杆、阀针、大圈、双向阀、活塞、过滤塞、鸭嘴和丝网，所述泵体的空气腔一侧设有通孔，泵体的进水孔设有吸管，泵体内的吸管处设有玻璃球，弹套的外径和阀杆的内径设有弹簧，弹簧的一端与弹套外径吸管端的台阶相抵，弹簧的另一端与阀杆内径出水孔处的阀孔筋条相抵，阀针插入阀杆上端的上锥孔，并通过上锥孔插入阀杆内与弹套连接，阀针一端的针圈槽与弹套上端的上套孔扣合，阀针另一端的上锥面限位密封于阀杆的上锥孔，弹套、弹簧、阀杆、阀针连为一体，弹套的下端设有下套孔；弹套和阀杆的弹套端套入泵体的下壁腔，阀杆外径的限位圈与双向阀内径的内弹片相抵过盈配合活动密封，双向阀、阀杆与活塞的内径扣合，泵体、双向阀、活塞、弹套、弹簧、阀杆、阀针连为一体，活塞的上孔口设有过滤塞和鸭嘴，泵体的泵口设有大圈；其结构设计要点是所述阀杆与泵体的套合处分别设有向外凸起的凸扣圈和锥形的限位口，鸭嘴带动活塞的下压行程为阀杆外径限位圈下行至与泵体上限位口相抵的行程，泵体的限位口设有向泵体内凸起的圆柱胶位，圆柱胶位与限位口、泵体注塑成型为一体。从而在不改变该泡沫泵整体结构的基础上，通过只改变泵体内的限位口结构，来改变该泡沫泵的排出量，即通过圆柱胶位的长度控制活塞的下压行程，从而控制该泡沫泵的排出量。

所述活塞呈T字形，活塞外径的密封膜与泵体的上内壁滑动配合密封，活塞的下孔口内径设有内径圈，内径圈设有进气槽孔，活塞的内孔筋条设有凹筋，活塞的凹筋与阀杆一端外径的凸筋扣合，活塞的内孔筋条之间设有通气槽，活塞的内径圈设有进气槽孔，双向阀的外径设有外弹片，双向阀的外弹片通过弹性形变与活塞的内径圈相抵过盈配合活动密封。上述结构便于阀杆与活塞扣合连为一体，通气槽便于活塞内气体的流通，活塞的进气槽孔用于活塞向上复位时的进气，双向阀的外弹片起到单向阀的作用。

所述阀杆的限位圈的上侧圈面设有筋圈，阀杆的筋圈与双向阀通过内弹片的弹性形变与阀杆上侧面的筋圈相抵过盈配合活动密封；活塞的内径圈依次设有过渡锥孔和过渡圈径，进气槽孔设置于内径圈的过渡圈径，双向阀的外弹片通过弹性形变与活塞内径圈的过渡圈径相抵过盈配合活动密封。上述结构进一步稳定了双向阀的外弹片的单向阀作用，以及内弹片的密封作用。

所述过滤塞的上端口和下端口分别设有250目的细丝网和150目的粗丝网，过滤塞设置于活塞的上孔口，活塞的上孔口外径设有圈筋，鸭嘴内圈套的套口内径设有嘴圈槽，活塞的圈筋与鸭嘴的嘴圈槽扣合。上述结构便于过滤塞的固定，鸭嘴与阀杆之间的稳定，以及泡沫产生效果的稳定。

所述活塞上端外径的圈台设有限位筋条，限位筋条伸入鸭嘴的套口内径，长的限位筋条与鸭嘴的内圈套套口相抵。上述结构的限位筋条与鸭嘴内部之间虽然不接触，但便于鸭嘴与阀杆之间的进一步稳定，以及两者整体一起运动，限位筋条起到加强筋的作用。

所述阀针的针圈槽与上锥面之间的外径设有阀针筋条，阀针插入弹套时，阀针筋条与弹套的上套孔相抵，上套孔的上端孔口设有下锥孔。上述结构进一步保证了液体通过阀针和阀杆流入活塞的上孔口内。

所述泵体内的玻璃球与泵体的斜面活动配合跳动密封，并限位于泵体的斜面与弹套底部的下套孔之间，弹套的台阶处设有弹套孔。上述结构为玻璃球的一种固定和限位方式，并保证了液体亦可通过弹套的弹套孔进入阀杆内。

根据上述结构特征，其喷量控制方法如下：所述活塞、双向阀、阀杆、泵体组成密封的空气腔，阀针、阀杆、弹簧、弹套、玻璃球、泵体组成密封的液体腔，鸭嘴带动阀针、阀杆、双向阀、活塞的下压行程为阀杆外径限位圈至泵体的限位口，或至泵体的圆柱胶位的行程，即通过控制限位口，或限位口的圆柱胶位平面高度来控制液体腔的排出量。该泡沫泵的通用性如下：此设计针对同一款产品组立，仅更换泵体一个零件便能符合不同客户所需的喷出量要求。在了解以上该泡沫泵的工作原理后可知，产品的喷出量与活塞、阀杆在泵体内下压行程直接相关，下压位移的体积正是产品喷出量的大小。而产品行程设计采用泵体的限位口或圆柱胶位处限位，所以只需更换泵体的限位点便能实现不同喷出量的需求。下压鸭嘴直至阀杆的限位圈处平面与泵体的限位口处平面碰触而无法下压为止，此时下压至最低点，组立所下压行程为X1，所以其位移下压的体积正是产品喷出量的大小，该组立喷出量为0.1ml。如上可知泵体限位点为泵体的限位口处平面，现在相同零件组立下，将泵体更换为限位口设有圆柱胶位的泵体，而该泵体仅在原泵体的限位点基础上增加一段圆柱胶位，即可使其限位点增高至圆柱胶位处平面，所以在下压使用过程中，阀杆的限位圈处平面势必与泵体的圆柱胶位处平面先碰触限位，大大缩短了下压行程距离。可知带圆柱胶位的泵体组立其活塞下压行程为X2，较X1缩短了一半的行程距离，所以该组立喷出量也将减小一半为0.05ml。如上所述同款产品组立仅更换泵体一个零件便能实现了0.1ml和0.05ml两种不同喷出量（也可按客户需求进行调整，满足不同客户群体对喷出量的需求），从而有效提高产品零件共用性及自动化组装设备的通用性，并提高生产效率、降低能耗、节约生产成本。

本发明结构设计合理，使用、装配、生产方便，稳定性、密封性好，各部件通用性好，产品标准化生产和自动化生产效率高，产品的排出量和喷量改变、定制方便；适合作为泡沫泵使用，及其同类产品的结构改进。

附图说明

图1是本发明的初始状态剖视结构示意图，图中活塞下压行程为X1，虚线为空气流向，实线为液体流向，空气与液体汇合后的泡沫流向。

图2是本发明的部分爆炸结构示意图，图中省略弹簧等部件。

图3是图2的爆炸状态剖视结构示意图。

图4是本发明的按压状态剖视结构示意图。

图5是本发明的双向阀立体结构示意图。

图6是本发明的泵体改进型剖视结构示意图。

图7是图6的使用状态剖视结构示意图，图中为初始状态，活塞下压行程为X2。

图8是图7的按压状态剖视结构示意图。

图中序号的名称为：1、吸管，2、玻璃球，3、弹套，301、下套孔，302、台阶，303、上套孔，304、下锥孔，4、弹簧，5、泵体，501、斜面，502、上内壁，503、下内壁，504、限位口，505、圆柱胶位，6、阀杆，601、阀孔筋条，602、上锥孔，603、凸筋，604、凸扣圈，605、限位圈，606、筋圈，7、阀针，701、针圈槽，702、上锥面，703、阀针筋条，8、大圈，9、垫片，10、双向阀，1001、凹槽筋，1002、内弹片，1103、外弹片，11、活塞，1101、密封膜，1102、通气槽，1103、凹筋，1104、圈筋，1105、内圈槽，1106、内径圈，1107、进气槽孔，1108、限位筋条，12、粗丝网，13、过滤塞，1301、上端口，1302、下端口，14、细丝网，15、鸭嘴，1501、嘴圈槽，16、外置。

具体实施方式

现结合附图，对本发明作进一步描述。如图1～图8所示，该泡沫泵包括吸管1、玻璃球2、弹套3、弹簧4、泵体5、阀杆6、阀针7、大圈8、垫片9、双向阀10、活塞11、粗丝网12、过滤塞13、细丝网14、鸭嘴15、外罩16，该泡沫泵的玻璃球放置于泵体内吸管处，且与泵体的斜面501活动配合跳动密封，并由弹套底部的下套孔301控制其跳动行程距离。弹簧套入阀杆的内径和弹套的外径，弹簧的上端止于阀杆内径顶部的阀孔筋条601，弹簧的内径穿过阀针、弹套的外径，下端止于弹套玻璃球一端外径的台阶302；阀针的一端插入阀杆的一端，阀针该端的针圈槽701通过阀杆与弹套另一端的上套孔303紧扣固定配合，从而阀针、阀杆、弹套、弹簧连为一体，防止在弹簧作用下阀针与弹套弹开而分离。阀针的上锥面702与阀杆的上锥孔602活动配合密封，阀针的针圈槽701与上锥面702之间外径处设有阀针筋条703，用于增加阀针的强度及阀针与弹套的下锥孔304过盈配合，形成摩擦阻力有利于阀针的上锥面702与阀杆的上锥孔602打开并进行活动配合密封。

活塞的密封膜1101与泵体的上内壁502滑动配合密封，活塞的下孔口内径设有内径圈1106，内径圈1106内径的过渡径圈设有进气槽孔1107，活塞的内孔筋条设有凹筋1103，凹筋1103与阀杆一端外径的凸筋603凹凸配合固定，内孔筋条之间并设有通气槽1102，活塞的上孔口外径设有圈筋1104，鸭嘴内圈套的套口内径设有嘴圈槽1501，活塞的圈筋1104与鸭嘴15的嘴圈槽1501凹筋凹凸固定配合密封。阀杆另一端的外径设有凸扣圈604，凸扣圈604与泵体的下内壁503滑动配合密封。双向阀的一端外径设有凹槽筋1001，活塞内径的内孔筋条与内径圈1106之间的内径设有内圈槽1105，双向阀的凹槽筋1001与活塞的内圈槽1105扣合并凹凸配合固定密封，从而双向阀与活塞连为一体，双向阀外径的外弹片1003与活塞的内径圈1106活动配合密封，双向阀内径的内弹片1002与阀杆的筋圈606活动配合密封，筋圈606设置于阀杆外径限位圈605的一侧，限位圈的筋圈606与双向阀内径的内弹片1002相抵过盈配合活动密封。过滤塞的上端口1301和下端口1302分别设有250目的细丝网14和150目的粗丝网12，并通过超声波焊接固定。活塞上端外径的圈台设有限位筋条1108，限位筋条伸入鸭嘴的套口内径，长的限位筋条与鸭嘴的内圈套套口相抵。该泡沫泵组装后活塞、双向阀、阀杆、泵体组成密封的空气腔，泵体的空气腔一侧设有通孔，阀针、阀杆、弹簧、弹套、玻璃球、泵体组成密封的液体腔，上述泵体的空气腔位于泵体的上内壁，泵体的液体腔位于泵体的下内壁。按压鸭嘴，鸭嘴带动过滤塞、活塞、双向阀、阀杆、阀针向下运动，阀针伸入弹套内，弹簧发生形变；松开鸭嘴，弹簧带动过滤塞、活塞、双向阀、阀杆、阀针复位，阀杆带动阀针复位。

使用时，除去外罩，下压鸭嘴，带动活塞、双向阀、阀杆、阀针一起下压。此时空气腔内活塞不断下压，形成空气高压状态，双向阀的外弹片1003受压便与活塞的内径圈1106更加配合密封，因腔内气压持续加大而双向阀的内弹片1002受压迫使与阀杆的筋圈606配合密封处便打开，腔内高压气流便从此处喷出，并通过活塞的通气槽1102冲向过滤塞。同样，液体腔内因阀杆不断下压，玻璃球受压而与泵体的斜面501牢牢密封，而阀针的上锥面702与阀杆的上锥孔602配合密封处打开，所以腔内液体只能从此处喷出，并流向过滤塞。

鸭嘴下压时，能将空气腔内气流与液体腔内液体同时流向过滤塞，并通过细密多孔的丝网将液体过滤细分并与空气进行充分混合形成了丰富的泡沫，从而实现了从液体转换成大量泡沫并最终从鸭嘴喷出（丝网网孔的粗细不同会直接影响所喷出的泡沫大小及泡沫的细腻程度等泡沫效果，调整丝网网孔可满足不同客户对泡沫效果的需求），鸭嘴继续下压直至泵体的限位口504平面与阀杆的限位圈605平面碰触而无法下压为止。

松开鸭嘴，因弹簧回弹力的作用下进行上升复位，此时带动活塞、双向阀、阀杆、阀针一起上升。此时，空气腔内活塞不断上升，形成负压状态，双向阀的内弹片1002与阀杆的筋圈606处受腔外气压影响配合更加密封，而双向阀的外弹片1003处受压与活塞的内径圈1106处配合密封便打开，腔外气流便从活塞的进气槽孔1107处充入腔内，以平衡气压差。同样，液体腔内阀杆不断上升，形成负压状态，而阀针上升过程中阀针筋条703与弹套的下锥孔304过盈摩擦形成阻力，迫使在上升过程中使上锥面702的斜面与阀杆的上锥孔602斜面配合密封；此时，玻璃球受负压影响无法与泵体的斜面密封，所以只能将吸管内液体抽入腔体内并填满以平衡气压差。所以，在鸭嘴上升过程中空气腔实现充气效果同时液体腔也实现上液效果，当再次下压鸭嘴又可喷出丰富的泡沫液体，如此循环液体便可不断转换为丰富泡沫而喷出。

该泡沫泵具有节能、低耗、降成本的特点，具体如下：1、该泡沫泵较原现市场上的泡沫泵整体上进行优化升级，在大幅减轻单重的状态下不但保证其喷出量不小反而还有所增加，不仅大大降低了生产成本，且又满足不同客户对喷出量的功能性需求，完美的提高了产品的性价比和市场竞争力。2、该泡沫泵配瓶口尺寸要小于现市场上的泡沫泵，所以对于配套瓶体可减小其瓶口尺寸，从而降低瓶子制造商生产制作成本，起到连锁的节能降本的效果。3、该泡沫泵配合较大瓶体时，会出现瓶身很大而瓶口所配大圈很小，造成外观比例不协调的弊端，所以在该泡沫泵基础上设计一款新大圈、鸭嘴、外罩等配套零件，以加大配瓶口外围尺寸，便可改善瓶身瓶口比例悬殊问题从而使其在外观上与现有市场在热销产品保持一致。4、该泡沫泵采用喷出量通用性设计，仅更换泵体便可满足不同喷出量的需求，有效提高零件利用率，满足自动化组装设备的通用性、降低塑料原材料的能耗、降低与产品相关的所有生产企业产业链的生产成本，提高市场竞争力而让利于消费者。

综上所述，该泡沫泵工作原理：产品采用一个泵芯两个腔的设计，一个腔负责液体的喷出（阀针、阀杆、泵体、玻璃球组合实现腔体的上液和喷出），另一个腔负责空气的喷出（活塞、双向阀、阀杆、泵体组合实现腔体空气的喷出和填充），鸭嘴按压时使两腔体同时工作，使液体高压急速冲击通过细密多孔的丝网将液体过滤细分与空气进行充分混合形成丰富的泡沫，从而实现液体转换成大量泡沫而喷出，同时也充分提高液体原液的使用效率，降低液体配方成分的生产成本。该泡沫泵喷出量的共用性：此款泡沫泵组立下压行程采用泵体处限位，所以整款组立仅只需更换泵体一个零件便能满足所有客户对不同喷出量的需求，此结构设计上喷出量的通用设计可有效提高产品零件利用率及自动化组装设备的通用性并提高生产效率、降低能耗、节约生产成本。该泡沫泵以节能环保，可持续的理念设计，整体结构上进行优化配合，在确保产品质量的基础上进行设计改进大大降低泵头的生产成本，在满足喷出量和产品外观包装要求保持不变的情况下能从原φ43规格可以更改为φ30规格，同时也相应减小配套瓶体的瓶口尺寸降低了配套瓶体生产企业的制作生产成本，使产品更具有市场竞争力。

Claims (8)

1.一种按压式泡沫泵，该泡沫泵包括吸管（1）、玻璃球（2）、弹套（3）、弹簧（4）、泵体（5）、阀杆（6）、阀针（7）、大圈（8）、双向阀（10）、活塞（11）、过滤塞（13）、鸭嘴（15）和丝网，所述泵体的空气腔一侧设有通孔，泵体的进水孔设有吸管，泵体内的吸管处设有玻璃球，弹套的外径和阀杆的内径设有弹簧，弹簧的一端与弹套外径吸管端的台阶（302）相抵，弹簧的另一端与阀杆内径出水孔处的阀孔筋条（601）相抵，阀针插入阀杆上端的上锥孔（602），并通过上锥孔插入阀杆内与弹套连接，阀针一端的针圈槽（701）与弹套上端的上套孔（303）扣合，阀针另一端的上锥面（702）限位密封于阀杆的上锥孔（602），弹套、弹簧、阀杆、阀针连为一体，弹套的下端设有下套孔（301）；弹套和阀杆的弹套端套入泵体的下壁腔，阀杆外径的限位圈（605）与双向阀内径的内弹片（1002）相抵过盈配合活动密封，双向阀、阀杆与活塞的内径扣合，泵体、双向阀、活塞、弹套、弹簧、阀杆、阀针连为一体，活塞的上孔口设有过滤塞和鸭嘴，泵体的泵口设有大圈；其特征在于所述阀杆（6）与泵体（5）的套合处分别设有向外凸起的凸扣圈（604）和锥形的限位口（504），鸭嘴（15）带动活塞（11）的下压行程为阀杆外径限位圈（605）下行至与泵体上限位口相抵的行程，泵体的限位口设有向泵体内凸起的圆柱胶位（505），圆柱胶位与限位口、泵体注塑成型为一体。

2.根据权利要求1所述的按压式泡沫泵，其特征在于所述活塞（11）呈T字形，活塞外径的密封膜（1101）与泵体（5）的上内壁（502）滑动配合密封，活塞的下孔口内径设有内径圈（1106），内径圈设有进气槽孔（1107），活塞的内孔筋条设有凹筋（1103），活塞的凹筋与阀杆（6）一端外径的凸筋（603）扣合，活塞的内孔筋条之间设有通气槽（1102），活塞的内径圈设有进气槽孔（1107），双向阀（10）的外径设有外弹片（1003），双向阀的外弹片通过弹性形变与活塞的内径圈（1106）相抵过盈配合活动密封。

3.根据权利要求2所述的按压式泡沫泵，其特征在于所述阀杆（6）的限位圈（605）的上侧圈面设有筋圈（606），阀杆的筋圈与双向阀（10）的内弹片（1002）通过内弹片的弹性形变相抵过盈配合活动密封；活塞（11）的内径圈（1106）依次设有过渡锥孔和过渡圈径，进气槽孔（1107）设置于内径圈的过渡圈径，双向阀的外弹片（1003）通过弹性形变与活塞内径圈的过渡圈径相抵过盈配合活动密封。

4.根据权利要求1所述的按压式泡沫泵，其特征在于所述过滤塞（13）的上端口（1301）和下端口（1302）分别设有250目的细丝网（14）和150目的粗丝网（12），过滤塞设置于活塞（11）的上孔口，活塞的上孔口外径设有圈筋（1104），鸭嘴（15）内圈套的套口内径设有嘴圈槽（1501），活塞的圈筋与鸭嘴的嘴圈槽扣合。

5.根据权利要求4所述的按压式泡沫泵，其特征在于所述活塞（11）上端外径的圈台设有限位筋条（1108），限位筋条伸入鸭嘴（15）的套口内径，长的限位筋条与鸭嘴的内圈套套口相抵。

6.根据权利要求1所述的按压式泡沫泵，其特征在于所述阀针（7）的针圈槽（701）与上锥面（702）之间的外径设有阀针筋条（703），阀针插入弹套（3）时，阀针筋条与弹套的上套孔（303）相抵，上套孔的上端孔口设有下锥孔（304）。

7.根据权利要求1所述的按压式泡沫泵，其特征在于所述泵体（5）内的玻璃球（2）与泵体的斜面（501）活动配合跳动密封，并限位于泵体的斜面与弹套（3）底部的下套孔（301）之间，弹套的台阶（302）处设有弹套孔。

8.根据权利要求1所述的按压式泡沫泵的喷量控制方法，其特征在于所述活塞（11）、双向阀（10）、阀杆（6）、泵体（5）组成密封的空气腔，阀针（7）、阀杆（6）、弹簧（4）、弹套（3）、玻璃球（2）、泵体组成密封的液体腔，鸭嘴（15）带动阀针、阀杆、双向阀、活塞的下压行程为阀杆外径限位圈（605）至泵体的限位口（504），或至泵体的圆柱胶位（505）的行程，即通过控制限位口，或限位口的圆柱胶位平面高度来控制液体腔的排出量。