CN114364615B - 高压预压缩泵 - Google Patents

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Abstract

一种用于分配流体产品的泵，泵包括活塞(1)，活塞固定至致动杆(2)并且在泵体(3)中滑动，泵体(3)包括在入口阀(11)与出口阀(12)之间限定的泵腔(5)，所述出口阀(12)包括出口阀元件(39)，出口阀元件(39)在致动期间在泵腔(5)中以密封方式滑动，所述泵腔(5)包括通道器件(40)，使得在泵的致动结束时，所述出口阀元件(39)以非密封方式与通道器件(40)协作，以便打开所述出口阀(12)，以允许排出容纳在泵腔中的产品，所述入口阀(11)包括入口阀元件(10)，入口阀元件(10)在入口阀(11)关闭后在泵体(3)的套筒(9)中滑动，套筒(9)具有减小的直径并包括弹簧(20)，弹簧(20)一方面压在所述入口阀元件(10)上，另一方面压在所述套筒(9)的底部上，所述弹簧(20)除了排出产品之外还使活塞(1)返回其静止位置，所述出口阀元件(39)由可移动地插入活塞(1)中的单独部件形成，在插入第二弹簧(60)的情况下，由第二弹簧(60)施加的力大于由所述弹簧(20)在静止位置施加的力，并且小于由所述弹簧(20)在致动位置施加的力。

Description

高压预压缩泵
技术领域
本申请涉及一种用于分配定量流体的泵。更具体地，该泵是预压缩泵，其中流体产品的分配在至少15巴的高压下进行。
背景技术
文献WO2014/125216、WO0102100、WO8704373和EP0265270公开了一种泵，其中流体产品的分配独立于用户的速度和/或致动力。在泵的致动期间，弹簧在泵腔内部产生的压力的作用下进行压缩，所述弹簧在出口阀打开后在致动结束时释放，从而容纳在泵腔中的产品的剂量由所述弹簧排出，而与用户的致动速度无关。通常，这些泵输送大约6-7巴的压力。
这种类型的泵的缺点是在每次致动之后可能存在残留在泵的排出通道中和/或残留在泵的排出通道附近的产品液滴。该体积的液体，即使非常小，也可能改变安装在泵上的可能的喷嘴，例如通过在两次致动之间的存储时间期间部分地阻塞所述喷嘴的一个或多个孔。当喷嘴包括多个微孔时，这种风险增加。
文献DE69205185、FR2320788、FR2260391和FR2165571描述了现有技术的泵。这些泵中没有一个在至少15巴的高压下分配流体。
发明内容
本申请的一个目的是提供一种不具有上述缺陷的泵。
特别地，本申请的一个目的是提供一种泵，其中在每次致动之后在泵的出口处没有残留的液滴。
本申请的一个目的是提供一种泵，与传统的泵相比，该泵以更大的压力输送流体产品。
本申请的另一个目的是提供这样一种泵，该泵简单且易于制造和组装，并且使用可靠。
本申请的另一个目的是提供这样一种泵，该泵保证在每次致动时泵腔的内容物的完全和可再现的分配，而不管用户所施加的致动速度如何。
因而，本申请提供了一种用于分配流体产品的泵，该泵包括固定至致动杆并且在泵体中滑动的活塞，该泵体具有在入口阀与出口阀之间限定的泵腔，所述出口阀包括在致动期间在泵腔中以密封方式滑动的出口阀元件，所述泵腔包括通道器件，使得在泵的致动结束时，所述出口阀元件以非密封方式与所述通道器件协作，以便打开所述出口阀，以允许排出容纳在泵腔中的产品，所述入口阀包括入口阀元件，入口阀元件在入口阀关闭后在泵体的套筒中滑动，所述套筒具有减小的直径并包括弹簧，弹簧一方面支承在所述入口阀元件上，另一方面支承在所述套筒的底部上，所述弹簧除了排出产品之外，还使活塞返回到其静止位置，所述出口阀元件由可移动地插入所述活塞中的单独部件形成，在插入第二弹簧的情况下，由所述第二弹簧施加的力大于由所述弹簧在静止位置施加的力，并且小于由所述弹簧在致动位置施加的力。
有利地，套筒插入所述泵体中，以加强所述泵腔的侧壁。
有利地，所述套筒包括限定所述出口阀的所述通道器件的肩部。
有利地，当活塞在致动之后返回其静止位置时，所述第二弹簧扩张并相对于所述活塞轴向向下移动所述出口阀元件，从而产生真空，该真空在每次致动之后抽吸残留在所述致动杆中和/或在所述致动杆附近的残余液体。
有利地，泵体的所述套筒包括外部加强脊，所述入口阀元件在套筒中滑动。
有利地，在至少15巴的压力下分配所述流体。
本申请还涉及一种用于分配流体产品的设备，该设备包括如上所述的泵。
附图说明
本申请的这些特征和优点以及其它特征和优点从以下通过非限制性示例并参考附图给出的详细描述中变得更加清楚，在附图中：
图1是在有利实施方式中的处于静止位置的泵的示意性剖视图；
图2是与图1中的视图类似的处于致动位置的视图；以及
图3是图2的部分的放大详图。
具体实施方式
在下面的描述中，术语“向上”和“向下”涉及图中所示的泵的竖直位置。术语“轴向”、“侧向”和“径向”是指泵的纵向中心轴线。
根据本申请的泵包括泵体3，其中活塞1在泵体3中滑动，活塞1固定至致动杆2，用户在致动杆2上按压以致动泵。活塞1在限定在泵体3中的泵腔5中在入口阀11与出口阀12之间滑动。固定环4，例如可以是压合连接的、螺纹连接的或卡扣配合的，允许将泵固定至罐。
如在图1中可看到的是，在泵的静止位置打开的入口阀11由入口阀元件10形成，该入口阀元件10在泵的致动期间可在泵体3中移动。所述入口阀元件10从泵开始致动时起以密封方式与泵体3的套筒9协作，以便关闭入口阀11。弹簧20一方面被压在入口阀元件10上，以及另一方面被压在所述套筒9的底部上。
出口阀12包括出口阀元件39，并且出口阀12制造为使得出口阀元件39在泵的致动期间仅在泵的致动结束时打开，以便能够排出容纳在泵腔中的流体。在形成于泵腔5的径向内肩部40处的通道器件40处，实现出口阀12的打开。当在泵的整个致动冲程期间与泵腔5以密封方式协作的出口阀元件39到达在所述通道器件40处的致动冲程的末端时，所述通道器件40的目的是关闭至少一个流体通道。
因而，独立于用户施加的致动速度，进行容纳在泵腔5中的产品的排出。为此，入口阀元件10与弹簧20协作，在泵的致动期间，弹簧20在泵腔中产生的压力的作用下通过入口阀元件10的运动而进行压缩。在泵的致动冲程结束时，当出口阀12打开时，所述压缩弹簧20突然释放，使得容纳在泵腔中的产品借助于所述弹簧而排出。有利地，入口阀11的所述弹簧20还用作泵的复位弹簧，从而在产品已排出之后使活塞1返回到其静止位置。
泵腔5的侧壁通过将套筒50插入泵体3而进行加强。该套筒50可例如由一个部件固定至固定环4。因而，该套筒50在泵腔5中形成双壁，这允许避免泵腔5的内侧壁由于在致动期间由泵产生的高压而变形。该套筒50有利地包括形成通道器件40的径向肩部，该通道器件限定出口阀。有利地，为了避免套筒50与泵体3之间的任何泄漏，例如通过超声波，优选地分别在所述泵体3的两个径向凸缘和包括套筒50的所述固定环4的两个径向凸缘之间提供密封焊缝55。
同样，与入口阀元件10协作的套筒9在附图中的方向上使得泵体3轴向向下延伸，并包括所述入口阀元件10和所述弹簧20。套筒9相对于泵体3具有减小的直径。有利地，套筒包括外部加强脊90。套筒9的这种实现方式使得可减小其径向尺寸。因而，例如，泵的套筒9的直径可小于4.2mm，有利地小于4mm，优选地小于3.9mm。
因此，该泵大幅上提高了不同被密封部件的密封能力，该不同被密封部件即为活塞1、出口阀元件39和入口阀元件10。
因而，可使用具有更大力的弹簧，通常为至少20N，有利地为25N。
在套筒9的内径为3.9mm，即表面积为12mm2，并且弹力为20N的情况下，压力P达到约16.5巴。对于25N的弹力，压力增加到约21巴。
因而，本申请允许提供一种预压缩泵，该预压缩泵能够在至少15巴、有利地约20巴的压力下分配流体产品，该压力比传统的泵大，甚至比用推进剂气体操作的阀大。
具有25N的弹力和12mm2的表面积S的这种泵的致动力小于60N，有利地为约50N，约50N也是可接受的。
特别地，这种泵适于与包括多个微孔的喷嘴相关联，特别地，该微孔具有小于5μm、或甚至小于2μm的孔直径。
在本申请中，出口阀元件39由以可移动的方式插入活塞1中的单独部件形成，第二弹簧60插在出口阀元件39与活塞1之间。
在图1所示的静止位置，该第二弹簧60施加大于弹簧20的力，使得在该静止位置，第二弹簧60将出口阀元件39轴向向下偏压，以远离所述活塞1。
在致动期间，弹簧20压缩，使得在图2和图3所示的致动位置，第二弹簧60压缩，以及出口阀元件39已进一步轴向插入活塞1中。
在致动之后，当活塞1已经返回其静止位置时，第二弹簧60可再次扩张，这使出口阀元件39相对于所述活塞1轴向向下移动，从而产生真空，该真空在每次致动之后抽吸残留在致动杆2中和/或致动杆2附近的残留液体。
因此，本申请可在每次致动之后重新抽吸这少量的残余流体，从而防止设置在致动器杆2下游的喷嘴的部分或全部堵塞的任何风险。
下面将解释泵的操作。
在图1中可看到静止位置，其中入口阀11打开，并且出口阀12关闭。
考虑到第二弹簧60在该静止位置的力大于弹簧20的力，第二弹簧60扩张。
在该静止位置，出口阀元件39由第二弹簧60轴向向下推动，以便与压在弹簧20上的入口阀元件10接触。
在致动开始时，向下推动致动杆2，这使活塞1、第二弹簧60、出口阀元件39和入口阀元件10也相对于泵体3向下运动。入口阀11通过入口阀元件10的唇部与套筒9的内圆柱表面之间的密封配合而关闭，同时出口阀12保持关闭。然后，在入口阀元件10的作用下压缩弹簧20，该入口阀元件10在套筒9中滑动。套筒9相对于布置在泵体3中的套筒50具有减小的直径，以及容纳在泵腔5中的流体是不可压缩的，尽管所述弹簧20的力增大，弹簧20的这种压缩也相对容易地发生。
当压缩弹簧20的力变得大于第二弹簧60的力时，第二弹簧60将压缩，并允许出口阀元件39相对于活塞1轻微地轴向向上移动。
当接近致动结束时，出口阀元件39接近出口阀的肩部40，以打开该出口阀。
图2示出了致动位置，其中出口阀打开，因此泵腔5的内容物在扩张的弹簧20的作用下排出。因而，流体产品在至少15巴、有利地至少20巴的压力下排出。
当用户释放作用在泵的致动杆2上的压力时，弹簧20使活塞1返回到其静止位置。
当压缩弹簧20的力再次变得小于第二弹簧60的力时，第二弹簧60将解压，并允许出口阀元件39相对于活塞1稍微轴向向下移动。这将在致动杆2中产生真空，并且在每次致动之后抽吸残留在所述致动杆中和/或所述致动杆附近的少量残余液体或流体。
当然，本申请不限于附图中所示的实施方式，相反，本申请的范围由所附权利要求限定。

Claims (7)

1.一种用于分配流体产品的泵，所述泵包括活塞(1)，所述活塞固定至致动杆(2)并且在泵体(3)中滑动，所述泵体(3)具有在入口阀(11)与出口阀(12)之间限定的泵腔(5)，所述出口阀(12)包括出口阀元件(39)，所述出口阀元件(39)在致动期间在所述泵腔(5)中以密封方式滑动，所述泵腔(5)包括通道器件(40)，使得在所述泵的致动结束时，所述出口阀元件(39)以非密封方式与所述通道器件(40)协作，以便打开所述出口阀(12)，以允许排出容纳在所述泵腔中的产品，所述入口阀(11)包括入口阀元件(10)，所述入口阀元件(10)在所述入口阀(11)关闭后在所述泵体(3)的第一套筒(9)中滑动，所述第一套筒(9)具有减小的直径并包括弹簧(20)，所述弹簧(20)一方面压在所述入口阀元件(10)上，另一方面压在所述第一套筒(9)的底部上，所述弹簧(20)除了排出产品之外还使所述活塞(1)返回其静止位置，
其特征在于，所述出口阀元件(39)由可移动地插入所述活塞(1)中的单独部件形成，通过插入第二弹簧(60)，由所述第二弹簧(60)施加的力大于由所述弹簧(20)在静止位置施加的力，并且小于由所述弹簧(20)在致动位置施加的力。
2.根据权利要求1所述的泵，其中，第二套筒(50)插入到所述泵体(3)中，以加强所述泵腔(5)的侧壁。
3.根据权利要求2所述的泵，其中，所述第二套筒(50)包括肩部，所述肩部限定所述出口阀(12)的所述通道器件(40)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的泵，其中，当所述活塞(1)在致动之后返回到其静止位置时，所述第二弹簧(60)扩张，并相对于所述活塞(1)轴向向下移动所述出口阀元件(39)，以产生真空，所述真空在每次致动之后抽吸残留在所述致动杆(2)中和/或在所述致动杆(2)附近的残余液体。
5.根据前述权利要求1-3中任一项所述的泵，其中，所述泵体(3)的所述第一套筒(9)包括外部加强脊(90)，所述入口阀元件(10)在所述第一套筒(9)中滑动。
6.根据前述权利要求1-3中任一项所述的泵，其中，在至少15巴的压力下分配所述流体。
7.一种产品流体分配设备，其特征在于，所述产品流体分配设备包括根据前述权利要求中任一项所述的泵。
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