CN111836569A - 用于挤压发泡器的减小压力密封入口 - Google Patents

用于挤压发泡器的减小压力密封入口 Download PDF

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Abstract

描述了一种用于与挤压发泡容器相关联的发泡分配器的密封气口。该气口具有环形结构，且中心孔眼被多层盘片部段包围，连接到加厚的轴向壁的内表面。向上倾斜的外凸缘连接在轴向壁的外表面上，并且与盘片部段相比，外凸缘沿轴向壁附接在更低的高度处。

Description

用于挤压发泡器的减小压力密封入口
相关申请的交叉引用
本申请要求2018年1月9日提交的美国临时专利申请62/615,041的优先权。
技术领域
本发明总体上涉及用于可挤压容器的发泡分配器，更具体地涉及与这种分配器相关联的气口密封封闭件。
背景技术
越来越多的液体产品(包括肥皂、清洗液和其它流体)在从容器中以泡沫形式被分配时找到增强的实用性。因此，现在可获得各种各样的具有发泡分配器的容器。
一般来说，发泡分配器依赖于在专门设计的混合室中混合液体流体与相应(并且通常是预定的)体积的空气。液体和空气可以借助泵机构被推入室中。然而，这些机构的一个缺点是，它们通常需要大量专门设计的零件，这可能增加成本和/或其中一个部件发生故障的可能性。
作为结果，许多分配器通过施加到可变形的弹性容器的侧壁上的简单挤压动作来排出泡沫。这种挤压促使液体进入混合室，同时允许空气通过形成在容器中的气口/入口被吸入，所述气口/入口通常是在容器的盖子之中或附近(发泡机构通常位于此处)。
图1一般地示出了与典型挤压容器相关联的发泡分配器。分配器10包括位于封闭件30和分配器喷嘴40上方的盖子20。当盖子被移除时，形成的空气入口35允许补偿空气在挤压动作之后重新进入容器(未示出)。特别地，来自容器的液体通过向上偏转的内活片43被推压经过阀42。液体然后进入发泡室46，并被推出喷嘴出口48。容器(未示出)的弹性侧壁膨胀，将外活片44向下拉并允许空气流回容器的内部中。在美国专利8,360,282和9,781,070中可以找到发泡阀的其它类似方案。
在这些设计中，阀包括弹性的可变形的活片，这些活片被暂时移位以允许空气或液体的暂时流动。如图1所示，这些活片附接到环形直立壁，因此活片实质上具有刚性和环向强度。事实上，直立壁呈圆柱体的形式，其与喷嘴结构40一起限定流体屏障，使得液体/泡沫出口(由室46和出口48限定)保持与空气入口35分离。以这种方式，活片43、44在中点处附接在壁的相对侧上，以便允许每个活片43或44弯曲和变形。虽然这种环向强度确保了良好的密封，但它也产生了显著的力，必须克服这个力才能启用挤压发泡器。
通过有限元分析，发明人已经发现活片43、44的向上倾斜需要适量的力，例如在大约10N的范围内。虽然可变形气口具有足够的强度以避免意外的启用/发泡是重要的，但是许多用户更喜欢稍微更容易启用的发泡机构。更具体地说，通过较小的力发生变形的气口密封件将是受欢迎的。此外，先前气口设计的强度/刚度有助于发泡器相对大声的操作(即过大的力也会激发产生更多的噪音)。
发明内容
描述了一种用于与挤压发泡容器相关联的发泡分配器的密封气口。该气口具有环形结构，且中心孔眼被多层盘片部段包围，连接到加厚的轴向壁的内表面。向上倾斜的外凸缘连接在轴向壁的外表面上，并且与盘片部段相比，外凸缘沿轴向壁附接在更低的高度处。
具体参考下面的所附权利要求书、附图和描述，它们都公开了本发明的要素。虽然阐述了特定实施例，但是应该明白的是，来自一个所描述方面的要素可以与来自一分别阐述的方面的要素组合。以相同的方式，普通技术人员将具有对通用工艺、部件和方法的必要理解，并且该描述旨在包含并公开这些通用方面，即使它们在本文中未被明确地阐述。
附图说明
通过参考详细描述，结合以下图示进行理解，可以更好地了解本发明的操作。这些附图形成本说明书的一部分，并且附图上/中的任何信息都被字面上包含(即，实际陈述的值)以及被相对上包含(例如，零件的相应尺寸的比例)。以相同的方式，这些图中示出的部件的相对定位和关系以及它们的功能、形状、尺寸和外观，都可以进一步告知本发明的某些方面，如同在本文中被完全重写一样。除非另有说明，否则附图中的所有尺寸均参照英寸，并且附图上/中的任何印刷信息形成本书面公开的一部分。此外，附图中的物体以它们预期的方向示出，使得附图顶部所示的特征朝向机构/物体的上部或顶侧部分，而位于或面向下方的特征同样位于底部或下侧部分。
在附图和附件(它们均被包含作为本公开的一部分)中：
图1是包括气口密封件的发泡分配器的截面侧视图。
图2是根据本发明的气口密封件的一个实施例的截面透视侧视图。
图3A是图2的顶盖、封闭件、喷嘴出口和气口密封件的截面侧视图。
图3B是图2中装置的截面透视侧视图。
图3C是来自图3B的标注A的截面透视侧视图，突显了在顶盖、封闭件和喷嘴之间形成的密封表面。
具体实施方式
现在将详细参考本发明的示例性实施例，其示例在附图中示出。应该明白的是，还可以采用其它实施例，并且可以做出结构和功能上的变化，而不背离本发明的相应范围。因此，以下描述仅通过说明方式给出，并且不应该以任何方式限制可以对所示实施例做出的并且仍然处于本发明的精神和范围内的各种替代方案和修改方案。
如本文中使用的，词语“示例”和“示例性”意指实例或例证。词语“示例”或“示例性”不指示关键或优选的方面或实施例。词语“或”旨在是包容性的而非排他性的，除非上下文另有说明。作为一个示例，表述“A采用B或C”包括任何包容性组合(例如，A采用B；A采用C；或A采用B和C)。作为另一方面，冠词“一”和“一个”通常旨在意指“一个或更多个”，除非上下文另有说明。
参考图2至3C，发明人已发现，提供具有多层盘片(其同心地设置在加厚的轴向壁内并附接到该壁上)的气口密封件需要较小的力来启用挤压发泡分配器，如图1和/或上述专利中所示的。气口100具有圆柱形壁110，该壁具有从该壁110的相对侧伸出的有角盘片或活片120、130。孔眼138保留在中心。内活片具有至少三个分开的倾斜部分132、134、136，这些倾斜部分以不同的角度设置，以便在启用(即挤压发泡)期间方便气口所需的运动。此外，内活片和外活片的附接点沿着壁110处于不同的高度(相对于壁轴线W)以及相对于壁轴线的附接角度I、O。优选地，与活片130相比，内盘片120将沿着壁110的内表面附接在更高的高度处，同时角度I大于角度O。这些特征的组合导致活片形成良好的弹性密封，与上述一体式活片相比，所需的启用力更低。
在操作中，最外面的活片130接合分配器结构400上的密封表面，如下所述。如上所述，在启用过程中，活片130将被向内拉，从而允许补偿空气进入密封容器中。
此外，部分132、134、136的多层组合降低了启用所需的初始环向强度。具体而言，参照如图2所示的形成在气口100下侧的角度，部段132、134的接合部与顶点139形成锐角，所述顶点延伸到壁110的顶部边缘112上方的轴向高度。反过来，部段134、136的接合部与形成向上倾斜的截头圆锥形状的部段136形成钝角。相比之下，活片120的终端最外侧边缘高于与壁110的顶部边缘平齐，并且它也保持以向上的角度设置。
盘片部分是多层的。也就是说，盘片包含三个不同斜坡的部段。斜坡部段是有角的向内延伸的环。每个斜坡部段相对于与附接成其相邻的任何一个或多个斜坡部段以不同的角度定向，从而使每个部段轻松地可辨识。尽管不希望受到任何操作理论的限制，但是这些斜坡部段的不同角度可以作为铰链来促进内盘片的向上和向下运动。与上述现有技术设计相比，这种受到促进的移动进而降低了所需的启用力。此外，斜坡部段中至少两个的相交处可以接合喷嘴和/或封闭件主体的一部分以将气口保持就位，并且在一些情况下，提供进一步的杠杆作用以促进气口的移动，从而允许液体(如图3B所示)进入发泡室。
因此，轴向壁与凸缘和内盘片一体形成。然而，如果被视为一个独立的元件，则该壁可以被想象为中空圆柱体。该壁的厚度(即在径向方向上)应该大于凸缘或内盘片的厚度(即在轴向方向上)。这种增加的厚度提供了与挤压发泡启用相关的必要强度和杠杆作用。圆柱可以具有平坦化的顶部和/或底部，以接合发泡机构。此外，壁的截面轮廓可以是一致的，或者它可以允许一个或两个终端向内逐渐变细。优选地，圆柱体的顶部终端逐渐变细，使得在平坦端的壁的总厚度小于内盘片和/或凸缘被附接处的厚度。
气口100集成在分配器150内，更具体地，与喷嘴结构400结合，该喷嘴结构可以连接到(例如通过螺纹接合机构)封闭件主体300。封闭件主体300形成为可附接到容器颈部，以密封可挤压或弹性容器(未示出)。顶盖200作为分配器150的一部分，当不使用时，顶盖接合封闭件主体300和喷嘴结构400以密封分配器150。顶盖200的顶板215可以包括一个或更多个同心形成的密封圆柱体230。这种圆柱体230轴向突出到腔体中，以接合和/或密封封闭件300和喷嘴400的特定部分，如下面将描述的。
顶盖200包括外侧壁210。侧壁210轴向向下延伸以限定一个圆柱体，该圆柱体的内部腔体220被挖空以容纳封闭件300和/或喷嘴400。
封闭件主体300具有圆柱形形状，优选地具有一系列逐渐插入的圆柱部段310、320，这些圆柱部段由径向裙部部段315连接。螺纹或接合机构可以设置在部段310、320的内圆周或外圆周上，以将封闭件300附接到容器、顶盖200和/或喷嘴400中的任何一个上。另外，一个或更多个同心圆柱可以形成在裙部315的任一侧，以便接合和/或支撑。
喷嘴结构400与封闭件主体300集成在一起。例如，结构400可以包括装配在主体300的中心轴线内的单件或多件套的圆柱体。至少，结构400包括发泡室410，该发泡室的顶部和底部由网状插入物412界定。喷嘴出口420沿着主体411的顶端接收发泡室的圆柱形主体411。室410流体连接到容器的内部，以接收来自它的液体，并且当发生挤压分配时(这本身仅在顶盖200被移除时才有可能)，将泡沫产品排出喷嘴出口420。如本文所用，“分配状态”指的是弯曲、压下或挤压容器的侧壁，以迫使液体从容器内部向上流动并进入分配器150，之后容器的弹性产生足够的吸力，以通过分配器150将补偿空气抽回到容器中。
相反，沿着主体411的底部，圆柱形壳体430被附接或装配就位。壳体430与底板431和/或附接圆柱体432配合，以将气口100保持在分配器150内。在一些实施例中，由斜坡部段132、134形成/在它们之间形成的顶点139搁置在壳体430的下侧(至少在分配/挤压期间)，同时内活片120与底板431密封以关闭液体/泡沫导管440。以同样的方式，外活片130密封地接合底板以关闭空气导管450，同时顶点139和壳体430之间的接触有利于内活片的打开，以允许液体进入发泡室(从而减少启用分配器所需的力的大小)。
汲取管500连接到横向导管510。导管510在其径向最远的点处终止于环形空气室455中，该环形空气室定位靠近活片130的下侧。导管510包括通向液体/泡沫导管440的孔眼。以本领域中的技术人员所公知的方式，汲取管500本身充分延伸到容器内部中，在分配的分配和空气制造/回收方面适应空气和液体的流动。如本文所用，容器的内部抵接喷嘴400的下侧，而喷嘴的顶部包括喷嘴出口420。因此，当顶盖200被选择性地移除时(例如通过螺纹盖或卡扣配合)，出口420暴露于外部环境，使得泡沫可以在分配状态期间从分配器150排出。
喷嘴400在封闭件主体300内的集成以及优选的同心定位产生了环形间隙460，其流体地连接到被气口100密封的空气入口和导管450。圆柱形壁230的终端边缘装配在间隙460内，以便当顶盖200附接到分配器150时有效地密封空气入口。为了便于它的插入和接合，圆周突起232、322设置到圆柱体230和320的相对面。突起232、322充当导向斜坡，以便于顶盖200与封闭件主体300的配合。一个或一对止动件324可以径向延伸到间隙460中，以进一步在这方面提供帮助。在该操作过程中，圆柱体320可以沿着线F向外弯曲。
鉴于上述情况，根据本发明的气口可以包括以下元件的任意组合：具有中空圆柱形状的直立轴向壁；内活片，其包括附接到轴向壁的内表面的三个邻接部段，所述三个邻接部段各自相对于竖直轴向壁以独立的角度倾斜；附接到轴向壁的外表面的外活片；由内活片的终端边缘限定的中心孔眼；其中内活片和外活片以彼此不同的高度附接到轴向壁；其中内活片的第一倾斜部段以锐角附接到直立壁，并且设置在第一和第三倾斜部段之间的第二倾斜部段成钝角；其中第一和第三倾斜部段设置在向上的方向上，第二倾斜部分设置在向下的方向上；其中所述第一和第二倾斜部段的接合处在竖直轴向壁的终端顶部边缘上方的高度处；并且其中内活片和轴向壁之间的附接角度不同于外活片和轴向壁之间的附接角度。
以同样的方式，也可想到用于具有柔性和/或弹性壁的挤压启用容器的封闭件。它可以包含上一段落的气口，以及以下特征的任意组合：封闭件主体；喷嘴结构，其承载在封闭件主体中，具有连接到喷嘴出口的发泡室；气口位于喷嘴结构内，其中内活片靠近发泡室，并且其中外活片靠近形成在喷嘴结构和封闭件主体之间的空气入口；顶盖，其具有由从顶板向下延伸的周缘侧壁限定的内部腔体，并且其中顶盖选择性地附接到封闭件和喷嘴结构中的至少一个；其中所述顶盖包括在所述内部腔体中轴向向下延伸的密封圆柱体，并且其中所述密封圆柱体被接收在由所述喷嘴结构和所述封闭件限定的空气入口附近的周向间隙内；其中靠近密封圆柱体的终端的周向表面具有接合突起；其中周向间隙的外壁包括延伸到周向间隙中的接合突起；其中外壁沿径向向外弹性地弯曲以接收密封圆柱体的一部分；其中内活片选择性地密封从喷嘴结构的下侧通过发泡室到喷嘴出口的液体流路，并且其中外活片选择性地密封从空气入口到喷嘴结构的下侧的空气流路；连接到喷嘴结构的汲取管，其中汲取管形成空气流路的一部分；球阀，其位于汲取管内，以选择性地密封空气流路，并且其中当容器处于分配状态时，球阀被推入打开位置；其中所述喷嘴结构包括形成空气流路的一部分的环形空气室，所述空气室被内活片选择性地密封；并且其中横向导管形成液体和空气流路的一部分，所述横向导管连接到汲取管。
在替代方案中，用于具有柔性和/或弹性壁的挤压启用容器的封闭件包含上述气口配置的组合，以及以下任何一种：气口位于喷嘴结构内，其中内活片的接合部与喷嘴结构的表面接触，以便于在分配状态期间打开液体流路；其中内活片选择性地密封从喷嘴结构的下侧通过发泡室到喷嘴出口的液体流路，并且其中外活片选择性地密封从空气入口到喷嘴结构的下侧的空气流路，其中所述外活片靠近形成在所述喷嘴结构和所述封闭件主体之间的空气入口，并且选择性地密封从所述空气入口到所述喷嘴结构的下侧的空气流路；顶盖，其具有由从顶板向下延伸的周缘侧壁限定的内部腔体和在内部腔体内轴向向下延伸的密封圆柱体，并且其中密封圆柱体被接收在靠近由喷嘴结构和封闭件限定的空气入口的周向间隙内；其中靠近密封圆柱体的终端的周向表面具有接合突起；并且其中周向间隙的外壁包括延伸到周向间隙中的接合突起，并且其中外壁沿径向向外弹性地弯曲以接收密封圆柱体的一部分。
所有部件应由具有足够弹性、柔性和结构完整性的材料制成，并具有化学惰性。如本文所用，弹性指的是结构恢复到其原始形状的能力，其可以包括施加足够的力以在受限空间(例如容器内部)内产生压力差的能力。还应针对可加工性、成本和重量选择材料。适用于注射成型、挤出或其它普通成型工艺的普通聚合物应该具有特殊的用途。任何具有足够弹性和柔性的容器都可以与这种设计相关联。
尽管已经在附图中示出并且在前述详细描述中描述了本实施例，但是应该明白的是本发明并不仅局限于所公开的实施例，并且还可以设想许多重新配置、变型和替换。已经参考优选实施例描述了示例性实施例，但是进一步的变型和变更包含前述详细描述。这些变型和变更也落入所附权利要求书或其等同方案的范围内。

Claims (22)

1.一种环形气口，用于在挤压发泡机构被启用时选择性地允许空气进入该机构，该气口包括：
壁，其具有沿基本竖直轴线对齐的中空圆柱形形状；
内活片，其包括附接到所述壁的内表面的三个邻接部段，所述三个邻接部段各自相对于所述壁以独立的角度倾斜；
外活片，其附接到所述壁的外表面；和
中心孔眼，其由所述内活片的终端边缘限定。
2.根据权利要求1所述的气口，其中，所述内活片和所述外活片相对于彼此以不同的高度附接到所述壁。
3.根据权利要求2所述的气口，其中，从所述壁的顶端开始测量时，所述内活片的第一倾斜部段以锐角附接到所述壁，并且从所述壁的顶端开始测量时，设置在第一和第三倾斜部段之间的第二倾斜部段处于钝角。
4.根据权利要求2或3所述的气口，其中第一和第三倾斜部段设置在向上的方向上，并且第二倾斜部段设置在向下的方向上。
5.根据权利要求4所述的气口，其中，第一和第二倾斜部段的接合处位于所述壁的终端顶部边缘上方的高度处。
6.根据权利要求4所述的气口，其中，所述内活片与所述壁之间的附接角度不同于所述外活片与所述壁之间的附接角度。
7.根据权利要求1所述的气口，其中，所述内活片与所述壁之间的附接高度和角度不同于所述外活片与所述壁之间的附接高度和角度。
8.一种用于挤压启用发泡分配器的封闭件，包括：
封闭件主体；
喷嘴结构，其承载在封闭件主体内，具有连接到喷嘴出口的发泡室；
根据权利要求1、2或3所述的气口，其位于所述喷嘴结构内，其中所述内活片靠近所述发泡室，并且其中所述外活片靠近形成在所述喷嘴结构与所述封闭件主体之间的空气入口。
9.根据权利要求8所述的封闭件，进一步包括顶盖，所述顶盖具有由从顶板向下延伸的周缘侧壁限定的内部腔体，并且其中所述顶盖选择性地附接到所述封闭件和所述喷嘴结构中的至少一个。
10.根据权利要求9所述的封闭件，其中所述顶盖包括在所述内部腔体中轴向向下延伸的密封圆柱体，并且其中所述密封圆柱体被接收在由所述喷嘴结构和所述封闭件限定的空气入口附近的周向间隙内。
11.根据权利要求10所述的封闭件，其中，靠近所述密封圆柱体的终端的周向表面具有接合突起。
12.根据权利要求11所述的封闭件，其中，所述周向间隙的外壁包括延伸到所述周向间隙中的接合突起。
13.根据权利要求12所述的封闭件，其中，所述外壁沿径向向外弹性地弯曲以接收所述密封圆柱体的一部分。
14.根据权利要求8所述的封闭件，其中，所述内活片选择性地密封从所述喷嘴结构的下侧通过所述发泡室到所述喷嘴出口的液体流路，并且其中所述外活片选择性地密封从所述空气入口到所述喷嘴结构的下侧的空气流路。
15.根据权利要求14所述的封闭件，进一步包括连接到所述喷嘴结构的汲取管，其中所述汲取管形成空气流路的一部分。
16.根据权利要求15所述的封闭件，进一步包括球阀，其位于所述汲取管内，以选择性地密封空气流路，并且其中当容器处于分配状态时，所述球阀被推入打开位置。
17.根据权利要求14所述的封闭件，其中，所述喷嘴结构包括形成空气流路的一部分的环形空气室，所述空气室被所述内活片选择性地密封。
18.根据权利要求14所述的封闭件，其中，横向导管形成液体流路和空气流路的一部分，所述横向导管连接到所述汲取管。
19.一种用于挤压启用发泡分配器的封闭件，包括：
封闭件主体；
喷嘴结构，其承载在封闭件主体内，具有连接到喷嘴出口的发泡室；
根据权利要求5所述的气口，其位于所述喷嘴结构内，其中所述内活片的接合部与所述喷嘴结构的表面接触，以便于在分配状态期间打开液体流路；
其中所述内活片靠近所述发泡室，并且选择性地密封从所述喷嘴结构的下侧通过所述发泡室到所述喷嘴出口的液体流路；并且
其中所述外活片靠近形成在所述喷嘴结构和所述封闭件主体之间的空气入口，并且选择性地密封从所述空气入口到所述喷嘴结构的下侧的空气流路。
20.根据权利要求19所述的封闭件，进一步包括顶盖，其具有由从顶板向下延伸的周缘侧壁限定的内部腔体和在内部腔体内轴向向下延伸的密封圆柱体，并且其中密封圆柱体被接收在靠近由喷嘴结构和封闭件限定的空气入口的周向间隙内。
21.根据权利要求20所述的封闭件，其中靠近所述密封圆柱体的终端的周向表面具有接合突起。
22.根据权利要求21所述的封闭件，其中所述周向间隙的外壁包括延伸到所述周向间隙中的接合突起，并且其中所述外壁沿径向向外弹性地弯曲以接收所述密封圆柱体的一部分。
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