CN1103251C - 扳机致动的抽吸喷射器 - Google Patents

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Abstract

一种扳机致动的抽吸喷射器带有数量减少了的部件。一组合吸入/排出阀单元安置在一从泵体吸入端引出的通道中。该单元中包含一对轴向相隔并从一个共同的茎向外分出的截头圆锥形阀裙。该阀裙跨过一个泵室口，而单元可通过一个浸入管保持架安装到位，或将单元连接到泵体自身上并通过浸入管直接固定在通道中，或将保持架与单元制成一体。扳机致动器上带有一个整体式活塞回复弹簧，致动器固定在泵体上，而致动器的扳机杆则连接着泵活塞。

Description

扳机致动的抽吸喷射器
技术领域
本发明总体上涉及一种扳机致动的抽吸喷射器，其可以通过一个罩盖安装到一个盛放着被喷射液体的容器顶部，通过手动操纵一个扳机杆可以喷射该液体。扳机喷射器通常带有一个吸入单向阀，用以在泵活塞的每次抽吸冲程中将液体制品吸入泵室中。还装有一个出口或排出单向阀，用于在每次抽吸冲程中关闭排出口并在每次泵压冲程中将受压制品从排出口中排出。吸入阀位于一个通向泵室的口的上游的适宜位置上，而排出阀则位于泵室口下游的一个邻近于泵室或位于喷射器喷嘴末端处的位置上。如果不采用分开的口，泵室可以带有一个单一的口，而吸入阀和排出阀分别位于该口的上游和下游。
背景技术
吸入阀经常采用入口球形单向阀的型式，而与其分开并经常相距较远的排出阀则通常采用弹性舌形阀或环形阀的型式。
美国专利4,527,741中公开了一种扳机喷射器，其带有一个入口球形单向阀和一个分开的排出阀，排出阀可以是另一个球形单向阀或一个伞状阀，吸入和排出阀单元安置在一个从吸入通道引出并连通着开口泵室的通道中。需要有一个浸入管保持架来支撑吸入阀和排出阀，并使二者保持跨过开口泵室的关系。
此外，扳机喷射器中还装有活塞回复弹簧，弹簧可以位于泵室外面，以避免被喷射液体与位于泵室内部的金属弹簧之间出现任何不相容问题。外部活塞回复金属弹簧结构以及外部活塞回复金属弹簧组件是公知的。这种弹簧组件的一个例子公开于美国专利5,228,602中，其中一个单独的弹簧带有一个平齐表面，该弹簧的一端邻近于扳机后壁，而另一端则背对扳机并顶靠着泵体。
现在对多用途的低成本扳机喷射器的需求越来越多。为了使制造和组装成本最低，在保持抽吸喷射器的基本功能的前提下，扳机喷射器的部件数量必须减少。通过去除组件中的一个或多个部件，可以在制造和组装过程中为消费者显著降低费用。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供一种低成本的扳机致动的抽吸喷射器，其中吸入和排出阀被组合为一个单件式模塑单元，该单元易于模塑和组装并可以容易地安装在抽吸喷射器中。
或者，根据本发明的组合吸入和排出阀单元也可以模塑为相互连接起来的分开部件，从而在需要时可以将吸入阀由更柔韧的材料模塑而成。
组合阀单元可以通过一个浸入管保持架安装到位，该保持架既悬挂着浸入管，又以支撑着容器罩盖的方式连接到泵体上，该罩盖用于将抽吸喷射器安装到容器上。或者，组合吸入和排出阀单元也可以直接连接到泵体上以将阀安装到位，或由浸入管自身支撑着。在另一个实施例中，组合阀单元可以包含一个直接连接着泵体的整体式浸入管支撑架。组合阀单元中还可以包含一个连接着泵体的容器插塞密封。通过这些型式，可以不再需要一个单独的浸入管保持架，从而又节省了另一个部件，并进一步降低了制造和组装成本。
本发明的阀单元中的吸入阀和排出阀中均带有截头圆锥形阀，它们从一个阀支撑茎上分出并与一个固定着组合阀的通道的管状壁密封接合。吸入阀和排出阀跨过管状壁中的一个连通着泵室的口。这样，在抽吸过程中，吸入阀的外周缘在抽吸上来的液体制品的作用下而被迫离开管状壁，该液体制品在每个抽吸冲程中从浸入管中抽吸上来并进入通向泵室的口中。排出阀的外周缘则在抽吸冲程中压紧在管状壁上，以将排出阀牢固地密封关闭住。在每次压缩冲程中，与之相反，排出阀的外周缘被迫离开管状壁而打开一个通向排出口的通路，而吸入阀的外周缘则压紧在管状壁上，以将吸入阀牢固地密封关闭住。
活塞回复弹簧可以和扳机致动器成形为一体，扳机致动器则连接着泵活塞，从而在每次活塞回复冲程中将活塞从泵缸筒中拉出。具体地讲，扳机致动器包含一个连接着活塞的扳机杆和一个咬合着泵体以将扳机致动器安装到位的凸缘。活塞回复弹簧包含一个形成于致动器的扳机杆与凸缘之间的活动铰轴。
附图说明
通过下面根据附图而对本发明所作的详细说明，可以使本发明的其它目的、优点和创新之处更加清楚。
图1是包含本发明的一个实施例的扳机致动的抽吸喷射器的竖直截面图，为清楚起见，盖垫和泵体罩未示出；
图2是类似于图1的包含本发明的另一个实施例的扳机致动的抽吸喷射器的局部放大视图；
图3是类似于图1的根据本发明的另一个实施例的扳机致动的抽吸喷射器的局部视图；
图4是类似于图1的根据本发明的另一个实施例的扳机致动的抽吸喷射器的视图，其中喷射器带有一个安装在泵体上的外部弹簧；
图5是图4所示扳机喷射器和泵活塞的展开透视图；
图6是大致上沿着图4中的6-6线所作的视图；
图7是本发明的另一个实施例的类似于图4的视图；
图8是类似于图7的视图，但带有不同的容器罩盖。
具体实施方式
现在请参考各附图，其中，相同的代号在各附图中代表相同或相应的部件。如图1所示，本发明的扳机致动的抽吸喷射器中包含一个总体上以10表示的泵体，其可以是一个单件式模塑结构，并可以在11处连接到一个具有多种功能的浸入管保持架12上。例如，保持架上悬挂着一个浸入管，该浸入管伸入容器(未示出)中并伸展到液面以下，从而提供了一个通道，以供液体在每个抽吸冲程中被吸出。保持架上带有一个外凸缘14，其安置在一个容器罩盖16上的一个内凸缘15的下面，用以将罩盖16支撑在泵体上。罩盖上可以带有内螺纹，用以咬合充液容器的颈部(未示出)上的外螺纹，以将扳机喷射器装配到位，或者，罩盖也可以是图4、7中所示类型，从而以卡口的形式安装在容器颈部或变形地与容器颈部咬合。在图1所示实施例中，管保持架还用于支撑本发明的一个实施例的组合吸入/排出阀单元17。
一个密封垫20承载着凸缘14的下侧并覆盖着容器C的颈部上缘，容器C在图1中以虚线表示。密封垫被卷边元件30保持在管保持架12上，该卷边元件30是通过压缩和翻转保持架12上的肋30a或类似物的下端而形成的，如美国专利4,454,965中所描述的那样。
泵体中包含一个大致水平的泵缸18，泵缸中安装着一个圆柱形泵活塞19，该泵活塞用于往复移动以构成一个容积可变的泵室26。
一个扳机杆21可以以任何常规方式可滑动或转动地安装在泵体上，其上有一个凸台22咬合着活塞的一个外端，用以抵抗着一个活塞回复弹簧23的弹性力使活塞在缸筒中向内往复移动，活塞回复弹簧则在泵体的一个适宜部分与位于活塞外端处的一个凸缘24之间伸展。活塞回复弹簧可以是金属制的并位于泵室26之外，从而保持弹簧干燥，以避免其污染给定的被喷洒制品或与制品起反应。
活塞上带有一个内侧环形迷宫式(人字形)密封25，其与泵缸壁保持滑动密封接合，从而构成一个容积可变的泵室26。泵活塞上还带有一个外侧环形迷宫式密封27，其与内侧密封一起构成了一个环形通气室28。外侧密封与泵室外侧的泵缸壁保持滑动密封接合，还有装置29用于在抽吸过程中切断密封，以使通气室向大气敞开。泵室外侧的泵缸壁上带有一个通气口31，其通过一个成形在管保持架中的通气路径32而在通气室28与容器内部之间建立起联系，如美国专利No.4,747,523中所公开的那样。因此，在每次施加到活塞上的向内压缩冲程中，容器可以通过路径32、口31和通气室28与大气通气，从而用空气补充排出喷射器的制品，以避免出现活塞液压锁定和容器塌陷现象。
泵体上带有一个第一通道33，其由一个管状壁34确定。管保持架的一个上套筒状部分35摩擦咬合着管状壁34并直接顶靠在阀单元17上，以将阀单元的上端压紧到通道33上的与之面对的顶壁36上。部分35的上端是收缩的并带有一组横向流道37。
在图1所示实施例中，阀单元17是一个带有一个细长茎38的单件式模塑构件，其例如可以在39处有一部分被去掉心部，以节省材料并提高吸入阀的柔韧性。此外，由于茎直接支撑在上部分35的上端上，如图中所示，因此茎的上游端的外径应稍大于管保持架的上部分35的内径。茎38上的相反的下游端顶靠着顶壁36的下侧，从而将单元17以不动的方式限定在第一通道33中。
在茎38的一个上游端处带有一个吸入阀41，在茎上距吸入阀一个预定轴向距离处带有一个排出阀42，从而确定出一个环形室43。每个阀上均包含一个从茎38分出的指向下游的截头圆锥裙(构成一个迷宫阀)，每个裙均在其外周缘处与管状壁34密封接合，从而形成一个阀座。相对于排出阀42，吸入阀裙41可以模塑成形得直径大些，从而既方便了模塑过程，又提高了吸入阀裙的柔韧性，该吸入阀裙通常要在打开时对作用在裙两侧的压力的微小差异作出反应。而且，每个阀41、42均由弯曲模量在4.218×106公斤/平方米至35.15×106公斤/平方米之间，特别是在8.436×106公斤/平方米至21.09×106公斤/平方米之间的材料制成。
所述阀裙跨过一个口44，该口44在泵室26与环形室43之间建立起联系，并因此将泵缸与位于通道33下游端的排出端以及位于通道33上游端的吸入端相互连接起来。
泵体上带有一个细长的第二通道45，该第二通道在上游端带有一个与通道33相连通的入口46。通道45在下游带有一个排出孔47，在抽吸时受压的液体制品可以通过该排出孔排出。排出孔位于一个喷嘴盖48中，该喷嘴盖安装在泵体一端，用以在喷雾—关闭和喷液—关闭各位置之间旋转，如美国专利No.4,706,888中所公开的那样，该专利整体上结合在此作为参考。
在操作时，假定泵室26是预充液的，每次通过手动按压扳机杆而向活塞施加的压缩冲程将带动活塞在缸19中往复向内移动，并将受压液体制品通过口44、室43从泵室中排出，再经过开口46进入通道45中，此时排出阀裙向着茎38内陷以打开排出阀，从而允许制品从排出孔47中向着目标排出。在排出过程中，环形室43中的受压液体还迫使吸入阀裙与通道33中的与之面对的管状壁完全密封接合，从而封闭吸入阀。此外，在排气孔密封27咬合肋(或多个肋)29而变形时，可以使容器内部通过通气口31与大气通气。当然，肋29也可以替换为一个或多个等效的细长通气槽，这在本技术领域是公知的。
当手动释放了扳机杆后，泵活塞会在回复弹簧的作用下在缸筒中向外移动，从而使泵室的容积增大，以在环形室43中形成一个负压，这样可以导致液体从容器中上升到浸入管中，并通过流道37进入环形室43，再通过口44进入泵室26中，此时吸入阀裙41向着茎塌陷并不再与管状壁接合，从而打开吸入阀。同时，由于排出阀下游处于高压状态，因此室43中的负压状态还可以使排出阀裙顶靠着与之面对的管状壁的密封能力增强。当活塞回复冲程结束时，随着通气密封27再次与缸18上的一个与之面对的不间断壁密封接合，因此通气口31被密封封闭住。
图2中显示了一个以49表示的稍加改型的吸入/排出阀单元，它也是一个大致类似于单元17的单件式模塑结构，只是茎中没有空心部分，而且该单元是安置在通道33中而不需要管保持架。茎38的下游端连接着一个套筒51，该套筒51从泵体上的面对顶壁36上悬垂下来，用以将单元49固定悬挂到位。如同图1所示实施例那样，阀41和42跨过口44并且以前面所述的相同方式在抽吸操作过程中将制品吸入和排出泵室。图1中的单元17也可以通过图1中虚线轮廓所示的一个套筒51连接到泵体上。
由于管保持架及其各种功能被去掉，因此浸入管(未示出)直接连接到阀41上游的管状壁34中。而且，一罩盖(未示出)直接连接在泵体的下端，如专利No.4,747,523中公开的那样，从而将抽吸喷射器安装到容器上。
图3中在52处显示了另一个型式的吸入/排出阀单元，其结构和操作基本上类似于单元17，只是单元52被模塑成形为单独的阀部件53和54，二者在55处扣紧或装配在一起。这样，所述阀部件可以由不同的材料模塑成形，其中一种材料可以使得吸入阀部件54，例如，同阀部件53相比，更加柔顺。然而，由于所述阀部件上的同轴茎伸展于壁36与浸入管13顶端之间，而该顶端直接连接到通道33的管状壁上，因此不需要管保持架以悬挂浸入管或将阀单元在通道33中固定到位。阀部件54的茎的下端表面上带有交叉的开槽56，用以在每次抽吸冲程中为制品从浸入管流入通道33建立起流道。
图4中显示了以57表示的吸入/排出阀单元的第三个实施例，其类似于单元17，只是单元57上带有一个整体式浸入管保持架58，该保持架58通过其与第一通道33的紧密摩擦配合而直接连接到通道33的管状壁34上，从而将组合阀57在泵体中固定到位。浸入管13可以以任何普通方式从整体式管保持架上悬挂下来，而保持架上带有一个或多个与阀41连通的横向流道37，从而使制品从浸入管通过一个打开的吸入阀41流入环形室43以及泵室26。这样可以省略一个单独的管保持架。图4所示扳机喷射器的操作与通过图1所作描述大致相同。
根据图4所示实施例的泵体59与图1中的泵体10的不同之处不仅在于省略了单独的管保持架，而且罩盖16与泵体59成形为一体，从而避免了使用另外一个单独的部件。整体式罩盖可以通过内螺纹(未示出)拧紧在容器颈部，或者可以以任何公知方式通过卡口装配或锁扣扣紧在容器颈部。图4中的罩盖16上可以带有整体成形的插塞密封16a，其伸入安装着喷射器的容器(未示出)的颈部。插塞密封以公知的方式在抽吸喷射器与容器装配到位之后防止二者之间出现泄漏。
图4中的扳机喷射器可以包含本发明的另一个特征，即外部活塞回复弹簧与扳机致动器成形为一体。除了在这个实施例中凸台22不仅仅顶靠着泵活塞的外端壁外，如图1一样，致动器中包含一个可以被操作者手指握住的扳机杆21和一个凸台22。在图4中，凸台22终止于倒钩61或类似物，以与泵活塞外自由端上的一个凸缘63中的配合开孔62搭扣咬合在一起。当然，在不脱离本发明的前提下，凸台22也可以以任何其它公知的或等效的方式连接到活塞上。
扳机致动器上还带有一个整体式支撑凸缘64，如图5中详细显示，支撑凸缘64沿着指向上游的方向伸展，以安置在一个成形于泵体59中并向下游方向开口的开槽65中。凸缘64可以在横截面上呈波浪形，如图5所示，以便于在装配到槽65中时能够紧密摩擦配合起来，从而将扳机致动器连接到泵体上。
扳机致动器上还带有至少一个钩形凸台66(在图4至6中显示了一对这样的凸台)，钩形凸台也大致平行于凸缘64而沿着指向上游的方向伸展并伸入泵体的一个前壁68上提供的配合开孔67中，如图6中所详细显示。
可以包含一个单件式模塑部件的扳机致动器在其支撑凸缘64与杆21之间的一区域内缩窄，如图4和5所示，以在69处确定出一个活动铰轴，该活动铰轴可以使扳机杆具有弹性。
在扳机操作过程中，当凸台22在每次手动按压扳机中将泵活塞向内压入缸筒中时，扳机致动器保持牢固地安装在泵体中而没有任何偏移。扳机杆被弹簧施压，从而在活塞的每次回复冲程中带动活塞在缸筒中向外移动，而倒钩61则连接着活塞的凸缘63，以有效地将活塞从缸筒中拉出。在这种扳机杆操作过程中，杆在活动铰轴69处相对于泵体转动，凸台66则防止活动铰轴在扳机操作时相对于泵体偏移。
除了吸入/排出阀单元57中包含一个整体式插塞密封60外，图7和8中的抽吸喷射器类似于图4中的结构，所述整体式插塞密封60伸入如图8所示的容器C的颈部中，以防止喷射器与容器之间出现泄漏。单元57可以在图7和8所示的60a处通过搭扣咬合而简便地连接到泵体上，以将单元安装到位或增强其安装性能。将插塞密封与阀单元成形为一体可以简化泵体的模塑过程，特别是图4所示实施例中的泵体。如图所示，密封60上带有一通气口60b，用以在口31与容器内部之间建立联系。
图7中的罩盖16与图4中所示的相同，而图8中的罩盖16则是一个标准的内螺纹部件。
从上面的说明可以看到，已经提供了一种低成本的扳机喷射器，其以一种简单、经济、易于模塑和组装并且高效的方式，使得部件的数量最少而又不会影响到任何基本功能。根据各个实施例的组合吸入/排出阀单元可以是单件式模塑结构，因此不需要采用一个单独的部件，同时又为喷射器的吸入和排出操作提供了改进的抽吸性能。浸入管保持架可以完全去掉或与阀单元成形为一体，从而又省略了另一个单独的部件并且显著节约了材料和劳动力。此外，容器插塞密封可以与阀单元成形为一体，以简化根据本发明的喷射器的制造和组装过程。
根据一个实施例的扳机致动器上带有一个整体式活塞回复弹簧，从而又省略了另一个部件，同时又可以提供出易于安装的致动器，致动器可以是单件式模塑结构，其可以搭扣就位以连接泵体和泵活塞。此外，用于将扳机喷射器安装到盛放着被喷射制品的容器上的罩盖可以与泵体成形为一体，从而又省略了另一个部件。
显然，根据上面的原理，可以对本发明作出多种改进和变型。因此可以理解，在附属权利要求的范围之内，本发明可以在上面描述的各特定实施例之外进行各种实施。

Claims (13)

1.一种扳机致动的抽吸喷射器，其特征在于，它包含：一个泵体，其带有一个细长的第一通道和一个与之交叉的细长的第二通道，上述第二通道在一个上游端带有一个入口并在一个下游端带有一个用于在抽吸操作中排出液体制品的排出孔，上述第一通道带有一个与上述入口相连的排出端和一个与一个盛放着被排出液体的容器内部相连的吸入端，上述第一通道带有一个管状壁，该管状壁上有一个口将一泵缸与上述排出端和上述吸入端相连，一个细长的组合吸入和排出静止阀单元，其安置在上述第一通道中，上述阀单元安装在上述泵体中并带有一个茎装置，上述茎装置上带有整体式单向吸入阀和排出阀，上述阀轴向相隔从而在二者之间确定出一个环形室，而且上述阀分别位于上述泵缸口的相反两侧并与上述管状壁密封接合，每个阀上均包含一个从上述茎分出的指向下游的截头圆锥裙，每个裙均在其外周缘处与管状壁密封接合，上述第一通道的尺寸被设计成可使上述阀单元无障碍地通过上述上游端插入第一通道中，一个中空的泵活塞，其安装在上述泵缸中，从而与上述泵缸一起确定出一个可变容积泵室，一个活塞回复弹簧，其用于在上述泵缸的外面对上述活塞弹性施压，以及一个扳机致动器，其以可移动的方式安装在上述泵体中，上述致动器咬合着上述活塞的上述外端，用以在手动按压上述致动器时使上述活塞进行压缩冲程，以迫使上述吸入阀关闭并使上述排出阀塌陷而打开，从而使液体制品从上述泵室中流出，并通过上述口流入上述环形室中，而当施加在上述致动器上的手动按压松开时，可使上述活塞在上述弹簧的作用下进行抽吸冲程，从而在上述泵室和上述环形室中产生一个负压状态，此时上述吸入阀塌陷而上述排出阀被迫关闭，从而将液体制品从容器通过上述环形室和上述口抽入上述泵室中。
2.根据权利要求1的抽吸喷射器，其特征在于，上述阀单元还包含一个连接着上述泵体的浸入管保持架，上述保持架悬挂着一个伸入容器内部的浸入管。
3.根据权利要求1的抽吸喷射器，其特征在于，上述阀单元的上述茎装置中包含一个茎以及在上述排出阀的一个下游位置上连接着上述泵体的连接装置，上述茎与上述连接装置相连，以将上述阀单元安装在泵体上。
4.根据权利要求1的抽吸喷射器，其特征在于，它还包含一个浸入管，其直接连接着上述管状壁并与上述组合阀轴向成一线排列，上述茎装置在上述浸入管的一个终端与上述第一通道上的一个对置端壁之间伸展，并由此固定在上述第一通道中。
5.根据权利要求1的抽吸喷射器，其特征在于，上述活塞带有一个内侧环形活塞密封，其与上述泵室的一个壁滑动密封接合，上述活塞还带有一个外侧环形密封，其与上述活塞密封径向相隔并与上述缸壁滑动密封接合，从而确定出一个环形通气室，在上述缸上有一个通气口位于上述泵室外侧，用以在上述通气室和容器内部之间建立联系，以及上述缸的一个内壁上带有装置，该装置与上述环形密封协作，用以在抽吸时将上述通气室向大气打开。
6.根据权利要求1的抽吸喷射器，其特征在于，上述阀单元带有一个整体式浸入管保持架，其直接连接着上述管状壁，以将上述组合阀固定在上述第一通道内。
7.根据权利要求6的抽吸喷射器，其特征在于，上述整体式浸入管保持架带有一个中空壁，上述中空壁上带有至少一个开孔，从而建立起一个从保持架上悬挂着的一个浸入管至上述吸入阀的吸入通道。
8.根据权利要求1的抽吸喷射器，其特征在于，上述阀由弯曲模量在4.218×106公斤/平方米至35.15×106公斤/平方米范围内的材料制成。
9.根据权利要求8的抽吸喷射器，其特征在于，上述阀由弯曲模量在8.436×106公斤/平方米至21.09×106公斤/平方米范围内。
10.根据权利要求1的抽吸喷射器，其特征在于，上述阀单元的上述茎装置中包含一个茎以及在上述排出阀的一个下游位置上连接着上述泵体的连接装置，上述茎与上述连接装置相连，以将上述阀单元安装在泵体上。
11.根据权利要求2的抽吸喷射器，其特征在于，上述阀单元还包含一个容器插塞密封，其位于一个连接着上述泵体的容器罩盖之内。
12.根据权利要求6的抽吸喷射器，其特征在于，上述阀单元还包含一个容器插塞密封，其位于一个连接着上述泵体的容器罩盖之内。
13.根据权利要求7的抽吸喷射器，其特征在于，上述阀单元还包含一个容器插塞密封，其位于一个连接着上述泵体的容器罩盖之内。
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