CN109715525A - 用于压力单元的分配阀 - Google Patents

Abstract

一种用于从加压容器(200)分配可流动产品的阀组件(10)，该阀组件包括：弹性套筒构件(16)，其包括下部固定部分(18)、中间可变形部分(20)和上部密封部分(22)；阀杆(28)，其在弹性套筒构件(16)内延伸并固定到弹性套筒构件(16)的下部固定部分(18)；以及致动器(46)，其安装在弹性套筒构件(16)的上部密封部分(22)上。阀杆(28)包括中空圆柱形主体(38)、封闭中空圆柱形主体(38)的上部端部的端盖(32)以及一个或更多个孔(34)，该一个或更多个孔邻近端盖(32)围绕中空圆柱形主体(38)的圆周布置。在阀组件(10)的关闭位置，孔(34)被弹性套筒构件(16)的上部密封部分(22)覆盖。致动器(46)包括第一致动器支承表面(54)，该第一致动器支承表面适于与弹性套筒构件(16)的上部密封部分(22)上的相应支承表面(56)接合，使得致动器(46)向下的运动打开孔(34)，并且向上的弹性运动重新闭合孔(34)以形成密封。这意味着在使用后，残留在阀杆(28)内的任何产品都在密封位置的下方，并且不与大气连通，因此不会变质。

Description

用于压力单元的分配阀

本发明涉及一种与压力单元(pressure pack)一起使用的用于从压力单元分配加压组分的阀。具体地，但不排他地，本发明涉及一种用于在推进剂压力下从容器中分配粘性材料(viscous material)的阀。

已知的分配设备(dispensing apparatus)通常包括装配到容器的阀机构，该容器重新填充有待分配的产品，例如胶黏剂(mastic)或密封剂(sealant)。一个示例是在WO 01/49585(Roep Lusol控股有限公司)中公开的阀机构。该阀组件包括：安装杯座(mountingcup)，其具有适于装配在容器中的开口上的标准圆形卷曲凸缘(standard circularrolled flange)；橡胶垫圈(rubber grommet)，其由周向凹槽密封并固定到安装杯座中的孔；阀杆(valve stem)，其由垫圈的保持套筒保持在垫圈中；以及密封盘(sealing disc)，其固定到阀杆下部端部。密封盘在垫圈保持套筒的弹性作用下密封垫圈的下部密封表面。当阀杆被致动器和/或杠杆向下推动时，保持套筒变形，并且密封盘被推动离开垫圈的下部密封表面，从而提供从容器穿过邻近密封盘设置在阀杆中的孔并进入阀杆的内部的通道。喷嘴设置在阀杆的上部端部处，使得通过致动器和/或杠杆按压阀杆会允许加压产品从容器流过阀杆和喷嘴。

已知的装置存在的缺点是，在操作阀以分配加压产品之后，产品残留在阀杆中。如果分配装置在一段时间内未使用，阀杆中的产品可能会因其暴露于大气而变硬，即使存留在容器中的产品不会暴露于大气且可具有很长的保质期。产品在阀杆中的硬化可能致使分配设备不可用，导致浪费掉容器中未使用的产品。

本发明的目的是提供克服上述缺点中的一个或更多个缺点的分配设备。

根据本发明的第一方面，提供用于从加压容器中分配可流动产品的阀组件，其包括：

弹性套筒构件，其包括下部固定部分、中间可变形部分和上部密封部分，

阀杆，其在弹性套筒构件内延伸并且固定到弹性套筒构件的下部固定部分，

致动器，其安装在弹性套筒构件的上部密封部分上，

其中，阀杆包括中空圆柱形主体、封闭中空圆柱形主体的上部端部的端盖、以及邻近端盖围绕中空圆柱形主体的圆周布置的一个或更多个孔，该孔在阀组件的关闭位置被弹性套筒构件的上部密封部分覆盖，并且

其中，致动器包括内部流动通道和第一致动器支承表面，该第一致动器支承表面适于与弹性套筒构件的上部密封部分上的相应支承表面接合，使得致动器从阀组件的关闭位置向下移动到阀组件的打开位置会导致弹性套筒构件的中间可变形部分变形，使得孔不被弹性套筒构件的上部密封部分覆盖。

阀组件在关闭位置被弹性套筒构件的上部密封部分密封，该上部密封部分密封阀杆的上部端部，密封端盖或阀杆的邻近端盖的外部表面。这意味着在使用后，残留在阀杆内的任何产品都在密封位置的下方，并且不与大气连通，因此不会变质。如果需要，致动器本身可以从弹性套筒构件上移除，以便清洁致动器和/或移除残留在致动器内的任何产品。

阀组件还可包括安装杯座，弹性套筒构件安装在安装杯座中的孔内。

优选地，安装杯座是适于与喷雾器型容器(aerosol type containers)一起使用的1英寸(25.4mm)安装杯座。

致动器可以可拆卸地安装在弹性套筒构件的上部密封部分上。例如，致动器可包括适于装配在弹性套筒构件的上部密封部分周围的凹部(recess)，使得致动器可通过简单的拉动动作从弹性套筒构件移除以便清洁。

致动器可包括内部流动通道。

在阀组件的打开位置，阀杆的中空圆柱形主体可以通过一个或更多个孔与致动器的内部流动通道流体连通。

因此，可以通过向下推动致动器来打开阀组件，从而为加压可流动产品创建通过阀杆、通过孔并进入致动器的内部流动通道的流动路径(flow path)。

致动器可包括适于与杠杆组件(lever assembly)的相应支承表面接合的第二致动器支承表面。

这使得致动器能够通过操作杠杆而被向下推动，例如在WO 01/49585中公开的杠杆组件。

致动器可以安装在弹性套筒构件的上部密封部分上，用于进行倾斜运动，使得致动器从阀组件的关闭位置倾斜到阀组件的倾斜打开位置会导致弹性套筒构件的中间可变形部分变形，使得至少一个孔没有被弹性套筒构件的上部密封部分覆盖。

作为致动器轴向运动的替代方案，通过杠杆或其它动作，阀组件可以通过将致动器倾斜到一侧来打开，这将使得中间可变形部分仅在一侧变形，从而仅打开孔中的一个或一些。

端盖可包括端盖密封表面，该端盖密封表面适于在阀组件的关闭位置中密封弹性套筒构件的上部密封部分的相应密封表面。

因此，弹性套筒构件的中间可变形部分的弹性作用(resilient effect)可使上部密封部分抵靠端盖密封表面向上推动，以在阀组件的关闭位置保持密封。

阀杆的中空圆柱形主体可以包括具有均一圆形的圆柱形壁(uniform circularcylindrical wall)的上部管状部分。端盖密封表面可以与阀杆的纵向轴线成锐角倾斜。密封表面可以径向延伸超过阀杆的圆柱形壁。

因此，上部密封部分可相对于阀杆的上部管状部分自由地轴向滑动。当致动器被向下推动时，上部密封部分沿上部管状部分向下滑动，以打开阀组件。当致动器被释放时，弹性套筒构件的弹力推动上部密封部分向上滑回上部管状部分，直到密封表面接合并关闭阀组件。

致动器可在其上部端部包括喷嘴。替代地，致动器可在其外部表面上包括接合装置(engaging means)，例如外部螺纹(external thread)，该接合装置适于与喷嘴构件上的相应的接合装置(例如内部螺纹)接合。

阀组件还可包括安装在致动器上的喷嘴构件。喷嘴构件可在其上部端部包括喷嘴。

根据本发明的第二方面，提供了一种分配设备，其包括可以被加压的容器和固定到容器中的孔的根据第一方面的阀组件。

分配设备还可包括容器中的可流动产品。

容器可以是管状容器，例如金属管状容器。

分配设备还可包括容器中的加压推进剂和将加压推进剂与可流动产品分隔开的屏障装置(barrier means)。

屏障装置可以包括一个或更多个活塞。例如，在EP1021357B中公开了合适的活塞。可替代地，屏障装置可以包括柔性膜(flexible membrane)，例如固定到阀组件的袋子。

根据本发明的第三方面，提供了一种从包括容器和阀组件的分配设备分配加压可流动产品的方法，该阀组件包括：

弹性套筒构件，其包括下部固定部分、中间可变形部分和上部密封部分，下部固定部分固定到容器中的孔，

阀杆，其在弹性套筒构件内延伸并且固定到弹性套筒构件的下部固定部分，以及

致动器，其设置在弹性套筒构件的上部密封部分上，

该方法包括以下步骤：

将致动器从阀组件的关闭位置向下移动到阀组件的打开位置，在该关闭位置，上部密封部分密封阀杆的上部端部处的密封表面，在该打开位置，上部密封部分的至少一部分与阀杆的上部端部处的密封表面间隔开，以及

推动可流动产品从容器通过阀杆，通过阀杆中邻近阀杆中的邻近上部端部处的密封表面的至少一个孔，进入致动器中的内部流动通道，并通过与内部流动通道连通的喷嘴。

阀组件可以是根据本发明的第一方面的阀组件。

分配设备可以是根据本发明的第二方面的分配设备。

推进可流动产品的步骤可以通过容器中的加压推进剂来完成。

向下移动致动器的步骤可以包括克服中间可变形部分的弹性使弹性套筒构件的中间可变形部分变形。

向下移动致动器的步骤可以包括使用杠杆向致动器施加向下的力，使得整个上部密封部分与阀杆的上部端部处的密封表面间隔开。

向下移动致动器的步骤可以包括将致动器倾斜到一侧，使得上部密封部分的一部分与阀杆的上部端部处的密封表面间隔开。

该方法还可包括以下步骤：

将致动器从打开位置向上移动到关闭位置，以防止可流动产品从容器中被进一步推进。

向上移动致动器的步骤可以通过弹性套筒构件的中间可变形部分的弹性作用来完成。

该方法还可以包括以下另外的步骤：

将致动器从弹性套筒构件上移除，以及

清洁致动器以从致动器中的内部流动通道移除可流动产品。

现在将仅通过示例的方式，参考所附附图来描述本发明的具体实施方案，在附图中：

图1和2分别示出了处于关闭位置和打开位置的根据本发明的第一实施方案的阀组件的横截面图；

图3示出了根据本发明的第二实施方案的阀组件的横截面图。

图4是图3的阀组件的部件的分解图；以及

图5示出了包括图3的阀组件的分配设备的横截面图。

首先参考所附附图的图1和2，将描述根据本发明的实施方案的阀组件10。

该阀组件包括安装杯座12，该安装杯座12具有标准1英寸(25.4mm)直径的卷曲凸缘14，卷曲凸缘14适于安装到加压容器中的标准孔上。卷曲凸缘14以已知的方式装配到环绕容器的孔的竖立部(upstand)上。

弹性套筒构件16包括下部固定部分18、中间可变形部分20和上部密封部分22。套筒构件16可以由可以模制的天然或合成橡胶或其它合适的弹性材料制成。在该示例中，套筒构件16形成为单个同质模制件(homogenous moulding)，但是它可以由两个、三个或更多个分开的部件形成。下部固定部分18包括保持槽(retaining groove)24，该保持槽24与安装杯座12的凸缘26接合，使得安装杯座12固定到套筒构件16，例如通过将套筒构件模制到安装杯座。

套筒构件16具有轴向贯通通道(axial through passage)，阀杆28设置在该轴向贯通通道中。阀杆在其外部表面上包括保持肋(retaining ribs)30，保持肋30与套筒构件16的下部固定部分18的贯通通道中的相应凹部接合，从而阀杆28被固定，并且不能相对于套筒构件16的下部固定部分18轴向移动。

阀杆28在弹性套筒构件16内向上延伸，穿过中间可变形部分20和上部密封部分22。阀杆28可相对于中间可变形部分20和上部密封部分22自由地轴向滑动。

在阀杆28的上部端部处是端盖32和多个径向延伸的孔34，孔34邻近端盖32围绕阀杆28的中空圆柱形主体38的管状壁(tubular wall)36的圆周布置。端盖32封闭中空圆柱形主体38的上部端部。端盖32包括密封表面40，在该实施方案中，密封表面40是圆锥形表面(conical surface)，与阀杆28的垂直轴线42成锐角。在图1所示的阀组件10的关闭位置，密封表面40以密封方式与弹性套筒构件16的上部密封部分22上的相应密封表面44接合。在该位置，孔34被弹性套筒构件16的上部密封部分22覆盖。

致动器46安装在弹性套筒构件16的上部密封部分22上。在该实施方案中，致动器46包括凸缘48，凸缘48推入配合在上部密封部分22上的突起部(projection)50上。致动器46具有内部流动通道52和第一致动器支承表面54，第一致动器支承表面54与弹性套筒构件16的上部密封部分22上的相应支承表面56接合。在内部流动通道52的上部端部处是喷嘴58。

在本说明书中，术语“向下”用于指沿远离喷嘴58的方向平行于阀杆28的纵向轴线的方向，即，如图所示的，朝向页面底部的方向。术语“向上”用于指相反的方向。术语“下部”和“上部”分别用于指离喷嘴58更远和更近的位置。术语的使用与阀组件10使用中的实际定向无关。应当理解，在使用中，阀组件10可以在使用中倒置，使得弹性套筒构件16的上部密封部分22可以暂时位于弹性套筒构件16的下部固定部分18的下方。

如果当致动器46处于图1的关闭位置时，向下的力施加到致动器46，则第一致动器支承表面54支承在弹性套筒构件16的支承表面56上，导致弹性套筒构件16的中间可变形部分20变形并采用图2所示的位置，在该位置，阀组件10处于打开位置。在打开位置，孔34没有被弹性套筒构件16的上部密封部分22覆盖，从而存在从阀杆28、穿过孔34以及内部流动通道52到达喷嘴58的穿过阀组件的开放通道。

在所示的实施方案中，中间可变形部分20包括薄的管状壁，该薄的管状壁当受到轴向压缩力时容易以手风琴的方式(concertina fashion)变形。其他形状是可能的。

在图1的关闭位置，阀组件10被弹性套筒构件16的上部密封部分22密封，该上部密封部分22在其上部端部处密封阀杆28。这意味着在使用后，残留在阀杆28内的任何产品都在密封表面40、44处的密封位置的下方并且不与大气连通，因此不会变质。致动器46本身可以从弹性套筒构件16移除，以便清洁致动器且/或移除残留在致动器内的任何产品。

致动器46可以通过任何适当的方式被向下推动。例如，致动器46可以被简单地手动向下推。致动器46可以通过操作杠杆(未示出)被向下推动，例如在WO 01/49585中公开的杠杆组件。致动器46可被安装用于倾斜运动，使得致动器从阀组件的关闭位置倾斜到阀组件的倾斜打开位置导致弹性套筒构件16的中间可变形部分20在一侧变形，这样仅圆锥形密封表面40、44的一部分彼此分离，并且阀杆28的一侧上的一个或更多个孔34不被弹性套筒构件16的上部密封部分22覆盖。

如在图1中可以看到的，端盖密封表面40相对于阀杆28的纵向轴线42成锐角倾斜，并且径向延伸超过阀杆28的圆形的圆柱形壁36。这确保了密封表面40、44在阀组件的关闭位置的有效接合(positive engagement)。

在所示的实施方案中，致动器46被显示为在其上部端部处具有集成喷嘴58。可选地，喷嘴58可以作为单独的部件提供，例如作为螺纹部件提供。致动器46可在其外部表面上包括接合装置，例如包括外部螺纹(未示出)，该接合装置适于与单独的喷嘴构件(未示出)上的相应接合装置(例如内部螺纹)接合。致动器46和喷嘴构件可以具有任何适当的形状，并且不限于所示的形状。

参照图3到图4，示出了根据本发明的另一个实施方案的阀组件110。图3和图4的阀组件110的与图1和图2的阀组件10的部件用途相同的部件具有相同的附图标记，且不再进一步描述。

在图3中，阀组件110被示出处于关闭位置。在该实施方案中，致动器46可拆卸地安装在弹性套筒构件16的上部密封部分22上。致动器46包括凹部112，该凹部112可滑动地配合到弹性套筒构件16的上部密封部分22上，使得致动器46可以通过简单的拉动动作从弹性套筒构件16被移除，以便清洁。致动器具有邻接表面(abutment surface)114，该邻接表面114适于与杠杆(未示出)的相应邻接表面接合，用于推动致动器46的向下运动，例如在WO01/49585中示出的杠杆。

致动器46的内部流动通道116是没有集成的喷嘴的大致圆柱形的通道。相反，外部螺纹118设置在致动器壁120的外部。喷嘴组件(未示出)，例如圆锥形盖(conical cap)，可以固定到外部螺纹118，该圆锥形盖可以由使用者以已知方式切割以提供所需喷嘴直径。

内部流动通道116的内径大于阀杆28的内径，并且大于端盖32的外径，使得当致动器从图3所示的关闭位置相对于端盖32被向下推动时，端盖32和内部流动通道116之间至少存在间隙配合(clearance fit)。内部流动通道116在其邻近第一致动器支承表面54的下部端部处还包括多个凹部122。当致动器46被向下推动到打开位置时，这些凹部122用于为在压力下离开孔34进入内部流动通道116的产品提供流动路径，使得分配的产品能够围绕端盖32流动。通常有四个凹部122。

如图5所示，在阀杆28的下部端部处存在凸缘部分124，在一个实施方案中，容纳待分配的产品的柔性膜150(例如袋子)可以附接到该凸缘部分124，图5示出了容器200的一个实施方案，图3和4的阀组件110附接到容器200。容器200的剩余容积152被推进剂占据。袋子150通过任何适当的密封装置，例如机械密封装置或粘合剂，密封到凸缘部分124。这种包含加压推进剂和待分配产品的容器可称为压力单元。

阀组件10、110的部件的形状不限于图中所示的形状。阀组件可以与任何合适的容器一起使用，不仅是图5中所示的容器。致动器46可以由若干部件制成，使得包括第一致动器支承表面54的部分可以与包括内部流动通道116的部分分开。

本发明的阀组件10、110可用于分配任何如果留在阀杆中并暴露于大气中可能会变质或固化的产品。该阀组件在食品、密封剂、粘合剂、化妆品、药品以及任何其他需要保护产品不受大气影响的领域都有应用。

使用术语“上部”、“下部”、“竖直”、“向上”和“向下”来描述本发明。这些术语指的是阀组件在所附附图中所示的定向。在这个定向上，阀组件10和阀杆28的纵向轴线是竖直的。端盖32位于阀杆32的上部端部处，并且致动器42朝向安装杯座12的运动称为向下运动。当然，在实践中，阀组件可以在操作期间被倒置。

本发明的阀组件10、110的优点在于，在打开阀组件以分配产品并重新闭合阀组件之后，阀杆28中的任何产品都与大气密封隔绝，因此不会变质或硬化。暴露于大气的唯一产品是残留在内部流动通道116或可选的喷嘴组件(未示出)中的任何产品，并且内部流动通道116和喷嘴组件这两者都可以在不打开阀(即破坏相对密封表面40、44之间的密封)的情况下被轻易地移除、清洁和更换。因此，装配有本发明的阀组件10、110的分配设备可以多次重复使用，而没有由于与大气接触而堵塞阀杆或使阀杆中的产品变质的风险。

可以对于以上内容作出修改和改进，而不偏离本发明的由权利要求限定的范围。

Claims (16)

1.一种用于从加压容器分配可流动产品的阀组件，所述阀组件包括：

弹性套筒构件，所述弹性套筒构件包括下部固定部分、中间可变形部分和上部密封部分，

阀杆，所述阀杆在所述弹性套筒构件内延伸并且固定到所述弹性套筒构件的所述下部固定部分，

致动器，所述致动器安装在所述弹性套筒构件的所述上部密封部分上，

其中，所述阀杆包括中空圆柱形主体、封闭所述中空圆柱形主体的上部端部的端盖、以及邻近所述端盖围绕所述中空圆柱形主体的圆周布置的一个或更多个孔，在所述阀组件的关闭位置，所述孔被所述弹性套筒构件的所述上部密封部分覆盖，并且

其中，所述致动器包括内部流动通道和第一致动器支承表面，所述第一致动器支承表面适于与所述弹性套筒构件的所述上部密封部分上的相应支承表面接合，使得所述致动器从所述阀组件的所述关闭位置向下移动到所述阀组件的打开位置会导致所述弹性套筒构件的所述中间可变形部分变形，使得所述孔不被所述弹性套筒构件的所述上部密封部分覆盖。

2.根据权利要求1所述的阀组件，还包括安装杯座，所述弹性套筒构件安装在所述安装杯座中的孔内。

3.根据权利要求1或2所述的阀组件，其中，所述致动器包括内部流动通道。

4.根据权利要求3所述的阀组件，其中，在所述阀组件的所述打开位置，所述阀杆的所述中空圆柱形主体通过所述一个或更多个孔与所述致动器的所述内部流动通道流体连通。

5.根据任一项前述权利要求所述的阀组件，其中，所述致动器包括适于与杠杆组件的相应支承表面接合的第二致动器支承表面。

6.根据任一项前述权利要求所述的阀组件，其中，所述致动器安装在所述弹性套筒构件的所述上部密封部分上，用于进行倾斜运动，使得所述致动器从所述阀组件的所述关闭位置倾斜到所述阀组件的倾斜打开位置会导致所述弹性套筒构件的所述中间可变形部分变形，使得所述孔中的至少一个不被所述弹性套筒构件的所述上部密封部分覆盖。

7.根据任一项前述权利要求所述的阀组件，其中，所述端盖包括端盖密封表面，所述端盖密封表面适于在所述阀组件的所述关闭位置中密封所述弹性套筒构件的所述上部密封部分的相应密封表面。

8.根据任一项前述权利要求所述的阀组件，其中，所述阀杆的所述中空圆柱形主体包括具有均一的圆形的圆柱形壁的上部管状部分，并且其中，所述端盖密封表面相对于所述阀杆的纵向轴线成锐角倾斜。

9.根据任一项前述权利要求所述的阀组件，还包括位于所述致动器的上部端部处的喷嘴。

10.一种分配设备，包括加压容器、所述容器中的可流动产品以及根据任一项前述权利要求所述的阀组件，所述阀组件固定到所述容器中的孔。

11.根据权利要求10所述的分配设备，还包括所述容器中的加压推进剂和将所述加压推进剂与所述可流动产品分隔开的屏障装置。

12.一种从分配设备分配加压可流动产品的方法，所述分配设备包括容器和阀组件，所述阀组件包括：

弹性套筒构件，所述弹性套筒构件包括下部固定部分、中间可变形部分和上部密封部分，所述下部固定部分固定到所述容器中的孔，

阀杆，所述阀杆在所述弹性套筒构件内延伸并固定到所述弹性套筒构件的所述下部固定部分，以及

致动器，所述致动器设置在所述弹性套筒构件的所述上部密封部分上，

所述方法包括以下步骤：

将所述致动器从所述阀组件的关闭位置向下移动到所述阀组件的打开位置，在所述关闭位置，所述上部密封部分密封所述阀杆的上部端部处的密封表面，在所述打开位置，所述上部密封部分的至少一部分与所述阀杆的所述上部端部处的所述密封表面间隔开，以及

推动可流动产品从所述容器通过所述阀杆，通过所述阀杆中的邻近所述阀杆的所述上部端部处的密封表面的至少一个孔，进入所述致动器中的内部流动通道，并通过与所述内部流动通道连通的喷嘴。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述阀组件是根据权利要求1至9中任一项所述的阀组件。

14.根据权利要求12或13所述的方法，其中，所述分配设备是根据权利要求10至11中任一项所述的分配设备。

15.根据权利要求12至14中任一项所述的方法，其中，向下移动所述致动器的步骤包括以下步骤之一：

克服所述中间可变形部分的弹力使所述弹性套筒构件的所述中间可变形部分变形；

使用杠杆向所述致动器施加向下的力，使得整个上部密封部分与所述阀杆的所述上部端部处的所述密封表面间隔开；以及

将所述致动器倾斜到一侧，使得所述上部密封部分的一部分与所述阀杆的所述上部端部处的所述密封表面间隔开。

16.根据权利要求12至15中的任一项所述的方法，其中，所述方法包括以下另外的步骤：

将所述致动器从所述打开位置向上移动到所述关闭位置，以防止可流动产品从所述容器被进一步推动。