CN111788125A - 流体产品分配器 - Google Patents

Abstract

流体产品分配器包括：流体产品容器(1)、包括回位弹簧(24)的阀门(2)、分配器头部(3)，所述分配器头部(3)包括：与所述阀门(2)相连的分配器末段(4)、用于移动分配器末段(4)的推动器(5)，所述分配器头部(3)还包括：限制推力元件(61)，其将轴向推力从推动器(5)传递到分配器末段(4)，以便使其在有限的行程上轴向移动；推力释放元件(75)，其作用于限制推力元件(6)，在有限轴向行程结束时，将分配器末段(4)从推动器(5)的轴向推力中释放出来，从而使分配器末段(4)返回其静止位，并且阀门(2)关闭。

Description

流体产品分配器

本发明涉及流体分配器，其包括：含带压流体的流体容器；阀门，所述带压流体被驱动流过所述阀门；以及与所述阀门合作的分配器头部，以便通过分配器孔分配所述流体。所述分配器头部包括：分配器末段，其与阀门连接的并限定了连接阀门和分配器孔的进料管；以及推动器，其用于使分配器末段沿着驱动轴X在阀门关闭的静止位和阀门开启的按压位之间移动。通过按压推动器，阀门打开并且带压流体流过分配器末段，并通过分配器孔流出。当推动器保持按压状态时，连续不断地进行分配，因此阀门保持开启状态，分配器末段被阀门的内复位弹簧推向静止位。此种分配器也可被称为“喷雾器”，它在化妆品和药品领域以及食品和家居清洁领域有着有利的应用。

特定类型的喷雾器包括在阀门入口处安装了柔性袋的外壳。在所述外壳和所述袋之间引入带压气体，从而将所述袋置于压力环境中。此外，待分配流体可在带压环境中引入所述柔性袋，这样流体能够被储存在初始为约8bar的压力下，而当所述袋几乎为空时，压力仍有3bar。推进气体不与待分配流体混合的这类喷雾器被称为“阀袋”喷雾器。其优点众多，比如能将流体与推进气体完全隔离，并且有接近100％的回收利用率。

本发明的目的是提供分配器，其提供与泵类似的不连续的或定量的分配，但是其基于上述连续分配喷雾器类型的，尤其是“阀袋”型的分配器。更准确地说，本发明所解决的问题是在推动器和分配器末段之间进行干预，使得在推动器上进行常规的按压就能形成不取决于在推动器上进行按压的持续时间而仅仅取决于推动力的短时间的分配，而这与常规喷雾器的推动器一样。换言之，按压推进器，即便长时间按压推动器，也应产生简洁、明了、持续时间短且持续时间可重复的喷雾或喷射。

在本发明中，由分配器头部达到该目的，该分配器头部还包括：

-限制推力元件，其将轴向推力从推动器传递到分配器末段，以便使其在有限的行程上轴向移动，但该行程足以打开阀门；以及

-推力释放元件，其作用于限制推力元件，在有限轴向行程结束时，将分配器末段从推动器的由限制推力元件传递的轴向推力中释放，从而使分配器末段返回其静止位并且阀门关闭。

因此，推动器的总行程需要不小于分配器末段的有限的轴向行程，并且优选应当稍微或显著地大一些，特别是在行程结束处，以保证分配器末段在其有限的轴向行程结束处释放。由此，在分配器末段被释放后，推动器可以继续其行程。推动器也由此能够保持下压，但鉴于阀门已经关闭，这对流体分配没有影响。使用者能够以正常方式按压推动器，而不必担心按压的长度。只有按压的速率会对分配的持续时间有边际影响。

在有利的实施方案中，分配器末段可以包括轴向轴承环，并且限制推力元件可以包括至少一轴向轴承断面，该轴向轴承断面选择性地与轴向轴承环啮合，以便在其有限的轴向行程上带动分配器末段。有限的轴向行程的末端的特征在于轴向轴承断面与轴向轴承环脱离。换言之，只有在有限的轴向行程中，轴向轴承断面才与轴向轴承环接合。

根据本发明的另一特征，推力释放元件可以包括凸轮装置，其用于径向向外移动所述至少一轴向轴承断面，以释放轴向轴承环。优选地，所述至少一轴向轴承断面可以形成在弹性可形变凸舌上。此外，凸轮装置可以包括锥面，弹性可变形凸舌在该锥面上滑动，同时径向向外变形，至少直到轴向轴承环从所述至少一轴向轴承断面中释放。在轴承环上轴向承载时，轴承断面在使弹性凸舌变形的锥面的推动下向外移动，直至环从断面中脱离。随后，分配器末段通过阀门的内弹簧返回至其静止位。

在实施方案中，锥面可以由以固定方式安装在流体容器上并有利地引导推动器轴向运动的盖件形成。

有利地，分配器头部还包括用于将推动器和限制推力元件返回至初始位置的回位弹簧，所述回位弹簧有利地由所述限制推力元件形成。可选地，当弹性凸舌具有足够的弹性时，可以省略回位弹簧。

在本发明的另一有利方面，当推动器和限制推力元件处于其初始位并且分配器末段处于其静止位时，所述至少一轴向轴承断面可以位于与轴向轴承环有一定轴向距离处，使得推动器和限制推力元件在所述至少一轴向轴承断面与所述轴向轴承环接触之前沿着初始死行程移动。

在优选实施方案中，限制推力元件可包括多个由轴向槽分开的弹性可形变凸舌，每一弹性可形变凸舌的内部形成轴向轴承断面，有利地，该断面是朝向下的肩状形式。分配器末段包括具有与阀门相连的连接端并且形成轴向轴承环的轴段，有利地，分配器末段包括形成分配器孔的横向段。

在有利应用中，流体容器包括由外部气体加压的柔性袋。这是“阀袋”构造，当柔性袋几乎为空时，柔性袋中的残余压力仍然很高(约3bar)，这对本发明是尤其有利的。具体来说，残余压力可以产生与袋充满且具有8bar的压力时的流体剂量基本相同或接近的流体剂量。在传统喷雾器中，如果推进气体与待分配的流体混合，则残余压力太低，以致无法产生可以接受的剂量。

本发明的精神在于将推动器(被按压)与直接驱动阀门的部件(分配器末段)分离，以便沿着所述推动器的行程在给定的时刻或位置处释放所述部件，从而使阀门能够独立于施加在推动器上的压力而关闭。即使阀门再次关闭，接下来也能够完全压下推动器。因此，需要临时推力装置带动分配器末段，并且因此还需要释放装置来停止带动分配器末段。

通过参考附图，对本发明进行如下更加详细的描述，其通过非限制性实施例的方式示出了本发明的实施方案。

附图中：

图1是本发明实施方案中分配器的分解立体图；

图2a、图2b和图2c是图1分配器中使用的限制推力元件不同方位的立体图；以及

图3a、3b、3c、3d、3e、3f和3g是图1分配器的垂直剖面图，其示出了分配器的驱动循环。

图1分配器包括两个不同的子组件，即流体容器1和分配器头部3。有利地，分配器头部3可以与可拆卸的保护盖8相关联。

在该非限制性实施方案中，液体容器1包括刚性外罐12，其包含柔性袋11。外罐12设有安装盘21，阀门2安装在所述安装盘21上。柔性袋11以密封方式与阀门2固定。柔性袋12通过罐12和袋11之间的气体G处于压力之下。最初，当袋11充满时，气体G可处于约8bar至约12bar的压力范围内，并且当袋11为空或几乎为空时，气体G可以仍处于约2bar至约5bar的压力范围内。术语“阀袋(Bag on Valve)”通常用于液体容器1，因为柔性袋11(直接或间接)安装在阀门2上。应注意到，袋11内没有推进剂气体。

在未示出的变体中，可以使用装有阀门2的液体容器1，其中容器含有液体和推进气体的混合物。

如图3a所示，阀门2包括用于分配器末段4的接收壳体22和能够与分配器末段4建立密封的垫圈23。阀门2还包括回位弹簧24，该回位弹簧推动阀门至关闭状态。

在本实施方案中，分配器头部3包括四个组件元件(不包括可拆卸的保护盖8)，即分配器末段4、推动器5、限制推力元件6和盖件7。所有部件都可以用合适的塑料材料注塑形成。推动器5和盖件7可以由其他材料例如金属制成。

分配器末段4是可以将流体从阀门2输送到分配器孔41的部件，流体从分配器孔41例如以泡沫、喷射物、喷雾、珠状物或滴状物的形式流出。分配器末段4首先包括以密封方式在阀门2的壳体22中啮合的连接端43，连接端被垫圈23围绕。连接端43形成轴向段44的一部分，在其外周形成向外突出的轴向轴承环46。因此可以说，轴向轴承环46形成向上的肩部。分配器末段4还包括从轴向段44的顶端径向向外延伸的横向段45。轴向段44和横向段45具有穿过其中并在其下游端限定分配器孔41的进料管42。图中，横径向段45相对于轴向段44基本上以直角延伸。然而，径向段45也可以有其他方向。优选地，分配器孔41侧面开口。

推动器5是杯状的部件，其包括位于轴X上的顶部支承壁51和开有凹槽52的外周裙部。推动器5还包括在杯体内向下延伸的安装衬套56。衬套56的形状是整个圆柱形或部分圆柱形。有利地，推动器5包括外部紧固件断面53，其具有以下所述的功能。

在本发明中，推动器5不直接作用于分配器末段4，而是通过与安装衬套56啮合的烟囱65与推动器5固定的限制推力元件6。理想情况下，推动器5和限制推力元件6可以作为单件制造，但出于易于成型的考虑，它们可以各自的方式制造，然后以永久的方式装配在一起。如图2a、2b和2c所示，限制推力元件6还包括向下延伸的环60，其与烟囱65基本在一条线上。环60包括由轴向槽61a隔开的多个弹性可变形凸舌61。每一凸舌61的内部形成向下的肩形形式的轴向轴承断面62。每一凸舌61还限定自由滑块端63。

在本实施方案中，限制推力元件6还包括弹簧叶片64，其数量为3。叶片64以螺旋方式围绕环60延伸。叶片64可由传统弹簧代替。

在图3a中能够看到盖件7的细节。盖件7包括外套管71，该外套管71上开有用于通过分配器末段4的窗口72。有利地，套筒71可以包括用于将推动器5紧固在其紧固件断面53处的断面。盖件7还包括环形安装壳体73，其中接收盘21的折叠边缘。然后，盖件7径向向内延伸，形成环形法兰23，进而形成锥面75。

在图3a中能够看到分配器头部3的各种组件元件如何布置。分配器末段4的轴向段44在环60内部延伸。轴向轴承断面62位于轴承环46轴向上方的短距离处。自由滑块端部63在与锥面75相距一段距离处轴向布置。分配器末段4的横向段穿过推动器5的凹槽52并穿过盖件7的窗口72。还应注意到，弹簧叶片64抵靠盖件7的环形法兰74。

图3a对应于静止位，阀门2关闭，分配器末段4被阀门2的弹簧24尽可能地向后推，推动器5也被弹簧叶片64尽可能地向后推。推动器5的顶部支承面51甚至可以略微超出盖件5。

从静止位起，使用者能够按压推动器5的支承面51，以便沿着驱动轴X将其推入以固定方式安装在液体容器1上的盖件7中。推动器5及其限制推力元件6最初在死行程上移动，即其不会对流体的分配产生任何影响。因此，限制推力元件6移动，直至轴向轴承断面52与轴向轴承环46接触，如图3b所示。自由滑块端63可以同时与锥面75接触。在此位置，分配器末段4尚未移动，阀门2关闭。还没有任何流体分配。推动器5及其限制推力元件6克服弹簧叶片64的阻力移动至此位置，弹簧叶片64更牢固地抵靠环形法兰74。

从图3b中的状态开始，使用者继续按压推动器5的支承面51，从而导致分配器末段4被压下，只要是被由环60的轴向轴承断面62推动的径向轴承环46带动。阀门2打开，流体由此被驱动通过进料管42，直至到达孔41。

在图3c中，应当注意到，在锥面75的作用下，轴向轴承断面62已经径向向外偏移，凸舌61的自由滑块端部63在锥面75上滑动。换言之，当轴向轴承断面62轴向向下移动时，它们同时径向向外移动。

轴向断面62的这种组合运动继续进行，直到它们不再与轴向轴承环46啮合，如图3e所示。然后，凸舌61被锥面75分隔开，足以使环56与断面62分离。图3e所示的位置非常短暂，因为如图3f所示，分配器末段4在阀门2的弹簧24作用下直接返回至其静止位。由此，环46位于断面62的轴向上方。推动器完全按下，而分配器末段4处于其静止位。弹性叶片64最大程度变形。

从位置3f开始，使用者可以放松支承面51上的压力，从而使推动器5及其限制推力元件6在弹簧叶片64的作用下能够返回至其静止位。这由图3g可以看出，其对应图3a。由此，整个驱动循环完成。再一次，断面62位于环46轴向上方且与环46保持一定距离。再一次，自由滑块端部63在距锥面75一段距离处轴向布置。

因此，完整的驱动循环包括以下阶段：

1)推动器5的死行程；

2)带动分配器末段4；

3)释放分配器末段4；

4)释放推动器。

流体的分配仅发生在驱动分配器末段4的阶段，直至其被释放，其释放表示阀门2的关闭和分配的结束。

当使用者按压推动器5的支承面51时，使用者不会意识到发生了上述各个阶段。使用者以自然的本能方式按压推动器5，使得在上述各个阶段之间没有停止时间。分配器末段4在推动器5总行程的一小部分里是由限制推力元件6驱动的。与驱动分配器末段4对应的行程的比例可以通过调节凸舌61的长度和锥面75的坡度来进行调整。断面62的径向突出也影响带动行程的长度。因此，分配的简洁性取决于与驱动分配器末段4对应的行程长度。

通过本发明，可以将按照定义提供连续分配流体的阀门式流体分配器改造为伪泵式分配器，即每当推动器完全按下时，流体的分配将自动结束。

Claims (11)

1.流体分配器，其包括：

-含有带压流体的流体容器(1)；

-阀门(2)，所述带压流体被驱动流过所述阀门(2)，所述阀门(2)包括内回位弹簧(24)；以及

-与所述阀门(2)合作的分配器头部(3)，以便通过分配器孔(41)分配流体；所述分配器头部(3)包括：

-分配器末段(4)，所述分配器末段(4)与所述阀门(2)相连，并限定所述分配器孔(41)和进料管(42)，所述进料管(42)连接所述阀门(2)和所述分配器孔(41)；以及

-推动器(5)，所述推动器(5)用于使分配器末段(4)沿着驱动轴X在所述阀门关闭的静止位和所述阀门开启的按压位之间移动，所述分配器末段(4)被所述阀门(2)的内回位弹簧(24)推向静止位；

所述流体分配器的特征在于，所述分配器头部(3)还包括：

-限制推力元件(6)，其将轴向推力从所述推动器(5)传递到分配器末段(4)，以便使其在有限的行程上轴向移动，但所述行程足以打开所述阀门(2)；以及

-推力释放元件(75)，其作用于所述限制推力元件(6)，在有限轴向行程结束时，将分配器末段(4)从所述推动器(5)的由限制推力元件(6)传递的轴向推力中释放，从而使所述分配器末段(4)返回其静止位并且所述阀门(2)关闭。

2.根据权利要求1所述的分配器，所述分配器末段(4)包括轴向轴承环(46)，并且限制推力元件(6)包括至少一轴向轴承断面(62)，所述轴向轴承轮廓(62)选择性地与所述轴向轴承环(46)啮合，以便在其有限的轴向行程上带动分配器末段(4)。

3.根据权利要求2所述的分配器，其中推力释放元件(75)包括凸轮装置，其用于径向向外移动所述至少一轴向轴承断面(62)，以释放所述轴向轴承环(46)。

4.根据权利要求3所述的分配器，其中所述至少一轴向轴承断面(62)形成在弹性可形变凸舌(61)上。

5.根据权利要求4所述的分配器，其中所述凸轮装置包括锥面(75)，所述弹性可变形凸舌(61)在所述锥面(75)上滑动，同时径向向外变形，至少直到所述轴向轴承环(46)从所述至少一轴向轴承断面(62)中释放。

6.根据权利要求5所述的分配器，其中所述锥面(75)由以固定方式安装在所述流体容器(1)上并有利地引导所述推动器(5)轴向运动的盖件(7)形成。

7.根据任一前述权利要求所述的分配器，其中所述分配器头部(3)还包括用于将所述推动器(5)和所述限制推力元件(6)返回至初始位置的回位弹簧(64)，所述回位弹簧有利地由所述限制推力元件(6)形成。

8.根据权利要求2和权利要求7所述的分配器，其中当所述推动器(5)和限制推力元件(6)处于其初始位置并且所述分配器末段(4)处于其静止位时，所述至少一轴向轴承断面(62)位于与所述轴向轴承环(46)有一定轴向距离处，使得所述推动器(5)和所述限制推力元件(6)在所述至少一轴向轴承断面(62)与所述轴向轴承环(46)接触之前沿着初始死行程移动。

9.根据任一前述权利要求所述的分配器，其中所述限制推力元件(6)包括多个由轴向槽(61a)分开的弹性可形变凸舌(61)，每一弹性可形变凸舌(61)的内部形成轴向轴承断面(62)，有利地，所述断面(62)是朝向下的肩状形式，所述分配器末段(4)包括具有与所述阀门(2)相连的连接端(43)并且形成所述轴向轴承环(46)的轴段(44)，有利地，所述分配器末段(4)包括形成分配器孔(41)的横向段(45)。

10.根据任一前述权利要求所述的分配器，其中所述分配器孔(41)侧面开口，并且所述推动器(5)包括位于驱动轴X上的支承面(51)。

11.根据任一前述权利要求所述的分配器，其中所述流体容器(1)包括由外部气体加压的柔性袋(11)。

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