EA029857B1

EA029857B1 - Устройство дозирования жидкости, система предварительного сжатия для такого устройства и способ ее сборки

Info

Publication number: EA029857B1
Application number: EA200901292A
Authority: EA
Inventors: Вильхельмус Йоханнес Йосеф Маас; Петрус Ламбертус Вильхельмус Хуркманс
Original assignee: Афа Политек Б.В.
Priority date: 2007-03-24
Filing date: 2008-03-25
Publication date: 2018-05-31
Also published as: US8256648B2; CN103170419A; CN103170419B; BRPI0810593A2; BRPI0810593B1; JP2014095383A; PL2517797T3; ES2810152T3; WO2008116656A1; ES2560245T3; EP2517797B1; CN101674889B; KR20100015848A; MX2009009958A; CL2008000813A1; CN101674889A; NO20093197L; MX361210B; PL1974826T3; AP2009004989A0

Abstract

Изобретение относится к системе (7) предварительного сжатия для устройства (1) дозирования жидкости, которое имеет впускное (5) и выпускное (6) отверстия, содержащей насосную камеру (15) и клапанную камеру (26). Насосная камера включает в себя поршень (16), который выполнен с возможностью перемещения в насосной камере для затягивания жидкости через впускное отверстие и выпуска жидкости через выпускное отверстие. Клапанная камера включает в себя клапанный элемент (27), расположенный между насосной камерой и выпускным отверстием и выполненный с возможностью срабатывания для пропускания жидкости из насосной камеры к выпускному отверстию только после установления заданного давления в указанной насосной камере и для прекращения пропускания жидкости к выпускному отверстию при падении давления в насосной камере ниже указанного заданного давления. Клапанная камера имеет впускной торец (28), гидравлически связанный с указанной насосной камерой, выпускной торец (29), гидравлически связанный с выпускным отверстием, и седло (31) клапана, расположенное между впускным торцом и выпускным торцом и имеющее сквозное отверстие (30). Клапанный элемент содержит эластичную диафрагму (32), которая в нормальном состоянии закрывает отверстие седла клапана и имеет при закрытом отверстии седла клапана одну вогнутую поверхность (32А), расположенную напротив отверстия седла клапана и гидравлически связанную с насосной камерой, и одну выпуклую поверхность (32В), гидравлически связанную с атмосферой; и втулку (33), установленную в клапанной камере, охватывающую и удерживающую внешний периметр диафрагмы, и имеющую в продольном направлении, перпендикулярном диафрагме, размер, превышающий соответствующую глубину клапанной камеры и обеспечивающий после запрессовки клапанного элемента в клапанную камеру при помощи торцевой стенки (47) изменение выпуклой формы эластичной диафрагмы на противоположную вогнутую форму и ее растяжение вокруг седла клапана. Изобретение также относится к устройству дозирования жидкости, имеющему впускное и выпускное отверстия и расположенную между ними такую систему предварительного сжатия, а также к способу сборки такой системы предварительного сжатия для устройства дозирования жидкости.

Description

029857 Β1

029857

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к дозаторам жидкости, а более конкретно, относится к системе предварительного сжатия для дозатора жидкости, в котором жидкость не выпускается из контейнера дозатора до тех пор, пока давление не достигнет заданного уровня. Изобретение также относится к способу сборки такой системы предварительного сжатия в дозаторе жидкости.

Уровень техники

Контейнеры, к которым крепятся дозаторы жидкости, хорошо известны. В патенте США № 5730335 описывается дозатор жидкости, включающий систему предварительного сжатия. Этот дозатор жидкости является распылителем со спусковым механизмом крючкового типа, корпус которого выполнен с возможностью крепления на горловине контейнера. Корпус дозатора содержит насос с ручным приводом. Приводной элемент в форме спускового крючка шарнирно соединен с корпусом для привода насоса. Погружная трубка идет от насоса внутрь контейнера, обеспечивая затягивание жидкости из контейнера через погружную трубку в насос при его работе. Распылитель со спусковым крючком также включает выпускное отверстие, гидравлически связанное с насосом для выпуска жидкости. Распылитель со спусковым крючком дополнительно включает пружину, расположенную в насосе для возврата поршня насоса в исходное положение в конце хода нагнетания.

Система предварительного сжатия распылителя со спусковым крючком данного текущего уровня техники предназначена для предотвращения выхода жидкости из выпускного отверстия при слишком низком давлении, что может привести к недостаточному распылению жидкости и образованию крупных капель жидкости в конфигурации струи. Система предварительного сжатия включает клапан предварительного сжатия, выполненный с возможностью перемещения между положением, в котором он перекрывает связь между насосом и выпускным отверстием и открытым положением, в котором он располагается на расстоянии от седла клапана и обеспечивает связь между насосом и выпускным отверстием. Клапан предварительного сжатия представляет собой полый колпак, выполненный из упругого материала, такого как, например, нержавеющая пружинная сталь или твердого, но упругого полимерного материала. Он отклоняется в закрытое положение, в котором его выпуклая сторона контактирует с седлом клапана, за счет собственных упругих свойств. Клапан предварительного сжатия отклоняется в открытое положение только при достижении заданного давления внутри насоса.

К проблемам данного дозатора жидкости текущего уровня техники и его системы предварительного сжатия, относятся наличие большого количества отдельных деталей, которые, кроме того, выполнены из различных материалов, и, иногда, неравномерное давление распыления, получаемое при помощи системы предварительного сжатия.

Из-за наличия большого количество деталей затрудняется как изготовление, так и сборка изделия. В результате изготовление и сборка деталей дозатора являются дорогостоящими и требуют больших временных затрат. Кроме того, наличие разных материалов создает проблемы, связанные с утилизацией и переработкой дозатора со спусковым механизмом и контейнера после истечения срока из службы. Например, для того чтобы произвести переработку пластиковой части изделия из распылителя со спусковым крючком, необходимо предварительно извлечь металлическую пружину, применяемую для возврата поршня, и пружинный клапан из нержавеющей стали.

Изменения давления, создаваемого в системе предварительного сжатия текущего уровня техники, возникают из-за того, что выпуклая сторона выполненного в форме купола пружинного клапана смещается от седла клапана за счет такой деформации клапана, при которой он приобретает несколько волнистую форму в поперечном сечении. Это неустойчивое положение может привести к возникновению такого же насосного давления, которое приводит к изменению деформации и, следовательно, к изменению степени открытия пружинного клапана. Кроме того, существует опасность резкого возникновения обратного прогиба пружинного клапана с фиксацией в состоянии, в котором насос и выпускное отверстие остаются соединенными.

Для решения вышеуказанных проблем в широко применяемом патенте США №6378739 описывается другой дозатор жидкости, который включает в себя систему предварительного сжатия. В этом дозаторе жидкости текущего уровня техники, имеющем в основном такие же функциональные возможности и конструкцию, что и дозатор жидкости патента '335, описанный выше, снижено количество деталей и применяется меньше разных материалов по сравнению с дозатором жидкости патента '335. С этой целью пружины, возвращающие поршень в конце хода нагнетания, выполняют из полимерного материала и получают прессованием как составную часть горловины контейнера. Кроме того, система предварительного сжатия у данного дозатора жидкости текущего уровня техники включает в себя клапан предварительного сжатия, который также выполняют из полимерного материала и получают прессованием как составную часть направляющей гильзы, при помощи которой клапан закрепляют в клапанной камере. Подобное широкое использование получаемых прессованием единых конструкций ограничивает количество отдельных деталей, в результате чего получается дозатор жидкости простой в производстве и сборке. Кроме того, упрощается утилизация и переработка дозатора жидкости после его выбрасывания.

Клапан предварительного сжатия дозатора жидкости, описанного в патенте '739, включает в себя эластичную куполообразную диафрагму, выпуклая сторона которой контактирует с седлом клапана

- 1 029857

предварительного сжатия. В связи с этим данная эластичная диафрагма по прежнему подвержена возникновению обратного прогиба при воздействии на нее давления нагнетания. С целью ограничения величины деформации диафрагмы и предотвращения ее перемещения в состояние обратного прогиба на вогнутой стороне диафрагмы выполнен упор, выступающий в сторону неподвижной части корпуса дозатора. Несмотря на это степень деформации диафрагмы при повышении давления в насосе увеличивается и, следовательно, также возможно изменение степени открытия клапана.

Раскрытие изобретения

Изобретение относится к различным типам систем предварительного сжатия для дозаторов жидкости и к способам их сборки для создания таких систем предварительного сжатия, в которых устранены вышеописанные проблемы.

В соответствии с первым объектом настоящего изобретения система предварительного сжатия для устройства дозирования жидкости, которое имеет впускное и выпускное отверстия, содержит насосную камеру и клапанную камеру. Насосная камера включает в себя поршень, который выполнен с возможностью перемещения в насосной камере для затягивания жидкости через впускное отверстие и выпуска жидкости через выпускное отверстие. Клапанная камера включает в себя клапанный элемент, расположенный между насосной камерой и выпускным отверстием и выполненный с возможностью срабатывания для пропускания жидкости из насосной камеры к выпускному отверстию только после установления заданного давления в указанной насосной камере и для прекращения пропускания жидкости к выпускному отверстию при падении давления в насосной камере ниже указанного заданного давления. Клапанная камера имеет впускной торец, гидравлически связанный с указанной насосной камерой, выпускной торец, гидравлически связанный с выпускным отверстием, и седло клапана, расположенное между впускным торцом и выпускным торцом и имеющее сквозное отверстие. Клапанный элемент содержит эластичную диафрагму, которая в нормальном состоянии закрывает отверстие седла клапана и имеет при закрытом отверстии седла клапана одну вогнутую поверхность, расположенную напротив отверстия седла клапана и гидравлически связанную с насосной камерой, и одну выпуклую поверхность, гидравлически связанную с атмосферой; и втулку, установленную в клапанной камере, охватывающую и удерживающую внешний периметр диафрагмы, и имеющую в продольном направлении, перпендикулярном диафрагме, размер, превышающий соответствующую глубину клапанной камеры и обеспечивающий после запрессовки клапанного элемента в клапанную камеру при помощи торцевой стенки изменение выпуклой формы эластичной диафрагмы на противоположную вогнутую форму и ее растяжение вокруг седла клапана. За счет установки эластичной диафрагмы таким образом, что ее вогнутая поверхность располагается со стороны седла клапана и контактирует с ним, возможно более точное управление давлением открытия клапана предварительного сжатия. Это обеспечивается за счет того, что клапан открывается вследствие растяжения эластичной диафрагмы, а не в результате ее изгиба. Кроме того, такая конфигурация клапанного элемента исключает опасность возникновения обратного прогиба диафрагмы.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения эластичная диафрагма в закрытом положении растянута вокруг кольцевого седла клапана. При растягивании диафрагмы в ней возникают предварительные напряжения, благодаря чему улучшаются ее уплотняющая способность и обеспечивается более хорошее управление давлением открытия.

Установка эластичной диафрагмы внутри клапанной камеры упрощается за счет того, что эластичная диафрагма имеет внешний периметр, а клапанный элемент включает втулку, охватывающую и удерживающую внешний периметр диафрагмы и проходящую по существу перпендикулярно плоскости диафрагмы, причем втулка установлена внутри клапанной камеры по герметизирующей посадке.

Для уменьшения количества отдельных деталей и упрощения изготовления и сборки системы предварительного сжатия предпочтительно, чтобы эластичная диафрагма и втулка выполнялись в виде единой детали, получаемой прессованием полимерного материала. Поскольку диафрагма устанавливается вогнутой стороной напротив седла клапана, и клапан приводится в действие за счет растяжения, а не за счет изгиба диафрагмы, полимерный материал может быть более гибким, чем в случае выпуклого клапана, описанного для текущего уровня техники. Подходящими полимерными материалами являются такие материалы как, например, полипропилен или полиэтилен.

Эластичная диафрагма после прессования может предпочтительно иметь форму, соответствующую нерастянутому состоянию, которая существенно менее вогнута, чем форма, которую она принимает после растягивания клапанного элемента. Таким способом может быть получена требуемая степень предварительного напряжения. Предпочтительно эластичная, диафрагма, после прессования имеющая выпуклую форму, растянута до приобретения вогнутой формы при вставке втулки в клапанную камеру.

Эластичная диафрагма после прессования имеет выпуклую форму и растягивается до приобретения вогнутой формы при вставке втулки в клапанную камеру, и после прессования имеет вогнутую форму и растянута до более вогнутой формы при вставке втулки в клапанную камеру.

Для гарантированного ограничения деформации клапанного элемента деформацией эластичной диафрагмы втулка предпочтительно включает множество ребер, проходящих вдоль ее внутренней стенки по существу перпендикулярно плоскости диафрагмы. Таким образом, четко определяется перемещение диафрагмы при сохранении уплотнения клапанной камеры.

- 2 029857

В другом предпочтительном варианте осуществления системы предварительного сжатия данного изобретения втулка в продольном направлении может иметь размер, по существу, перпендикулярно плоскости диафрагмы, а в одном или более диаметральном направлении может иметь размер, по существу, параллельно плоскости диафрагмы, при этом указанный размер втулки в продольном направлении превышает указанный размер клапанной камеры в одном или более диаметральном направлении. За счет этого обеспечивается плотная фиксация втулки в клапанной камере после сборки системы предварительного сжатия.

Втулка в продольном направлении может иметь размер, по существу, перпендикулярно плоскости диафрагмы, а в одном или более диаметральном направлении может иметь размер, по существу, параллельно плоскости диафрагмы, при этом указанный один или более размер втулки в диаметральном направлении предпочтительно может превышать ее размер в продольном направлении. В результате этого втулка получается относительно короткой и прочной и менее подвержена деформации при воздействии на клапанный элемент давления, создаваемого насосом.

Относительно простая в сборке система предварительного сжатия получается, если дозирующее устройство содержит кожух, включающий в себя торцевую стенку, которая расположена соосно с клапанной камерой и контактирует с втулкой, обеспечивая фиксацию клапанного элемента в клапанной камере.

В изобретении, кроме того, разработано устройство для дозирования жидкости, имеющее впускное и выпускное отверстия и систему предварительного сжатия для устройства дозирования жидкости согласно изобретению, расположенную между впускным и выпускным отверстиями.

В соответствии с еще одним объектом изобретения разработан способ сборки системы предварительного сжатия для устройства дозирования жидкости согласно изобретению, включающий в себя

использование насосной камеры, включающей подвижный поршень;

использование клапанной камеры, расположенной между насосной камерой и выпускным отверстием, при этом указанная клапанная камера имеет впускной торец, гидравлически связанный с указанной насосной камерой, выпускной торец гидравлически связанный с выпускным отверстием, и кольцевое седло клапана, расположенное между впускным торцом и выпускным торцом и имеющее сквозное отверстие, а также

установку клапанного элемента, содержащего эластичную диафрагму, в клапанной камере таким образом, что эластичная диафрагма растягивается вокруг кольцевого седла клапана и в нормальном положении закрывает отверстие седла клапана посредством вогнутой поверхности, расположенной напротив отверстия седла клапана, и

использование втулки, установленной в клапанной камере, охватывающей и удерживающей внешний периметр диафрагмы, и имеющей размер в продольном направлении перпендикулярном диафрагме, превышающий соответствующую глубину клапанной камеры, так что после запрессовки клапанного элемента в клапанную камеру при помощи торцевой стенки выпуклая форма эластичной диафрагмы изменяется на противоположную вогнутую форму и растягивается вокруг седла клапана.

В соответствии с вариантом осуществления изобретения эластичная диафрагма включает одну вогнутую поверхность и одну выпуклую поверхность, так что когда клапанный элемент, установленный в клапанной камере, содержащей эластичную диафрагму, в нормальном состоянии закрывающую отверстие седла клапана, ее вогнутая поверхность, расположенная напротив отверстия седла клапана гидравлически связана с насосной камерой, а ее выпуклая поверхность гидравлически связана с атмосферой.

В соответствии с вариантом осуществления изобретения эластичная диафрагма после прессования имеет выпуклую форму и растягивается до приобретения вогнутой формы при вставке втулки в клапанную камеру.

В соответствии с вариантом осуществления изобретения эластичная диафрагма и втулка представляют собой единую деталь, получаемую прессованием полимерного материала, при этом эластичная диафрагма после прессования имеет форму, соответствующую ее нерастянутому состоянию, которая существенно менее вогнута, чем форма, которую она примет после растягивания над кольцевым седлом клапана.

В соответствии с вариантом осуществления изобретения дозирующее устройство содержит кожух, включающий торцевую стенку, при этом способ включает в себя этап установки кожуха, при котором производится совмещение указанной торцевой стенки кожуха с клапанной камерой и введение ее в контакт с втулкой для фиксации клапанного элемента в клапанной камере.

В соответствии с вариантом осуществления изобретения втулка в продольном направлении, по существу, перпендикулярна плоскости диафрагмы, и ее продольный размер превышает соответствующий размер клапанной камеры таким образом, что в клапанном элементе создается предварительное напряжение при введении торцевой стенки в контакт с втулкой, благодаря чему осуществляется растягивание диафрагмы.

В соответствии с вариантом осуществления изобретения втулка в продольном направлении имеет размер, по существу, перпендикулярно плоскости диафрагмы, а в одном или более диаметральном направлении имеет размер, по существу, параллельно плоскости диафрагмы, при этом указанный размер в

- 3 029857

продольном направлении превышает указанный размер клапанной камеры в одном или более диаметральном направлении.

В соответствии с вариантом осуществления изобретения втулка в продольном направлении имеет размер, по существу, перпендикулярно плоскости диафрагмы, а в одном или более диаметральном направлении имеет размер, по существу, параллельно плоскости диафрагмы, при этом указанный один или более размер в диаметральном направлении превышает указанный размер в продольном направлении.

В соответствии с вариантом осуществления изобретения эластичная диафрагма и втулка представляют собой единую деталь, получаемую прессованием полимерного материала.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 - продольный разрез узла дозатора жидкости, имеющего корпус, поршень, спусковой крючок, выпускную форсунку и систему предварительного сжатия согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг. 2 - продольный разрез клапана предварительного сжатия, применяемого в дозаторе жидкости фиг. 1;

фиг. 3 - пространственный вид снизу клапана предварительного сжатия фиг. 2;

фиг. 4 - первый этап сборки системы предварительного сжатия дозатора жидкости согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг. 5 - узел дозатора, клапан предварительного сжатия которого свободно установлен в клапанной

камере;

фиг. 6 - местный вид продольного разреза дозатора жидкости после установки кожуха корпуса для обеспечения фиксации и предварительного нагружения клапана предварительного сжатия;

фиг. 7 - продольный разрез дозатора жидкости фиг. 1 при ходе нагнетания, когда клапан предварительного сжатия находится в открытом состоянии;

фиг. 8 - вид, соответствующий фиг. 7, на котором показан дозатор жидкости в конце хода нагнетания, когда клапан предварительного сжатия вернулся в закрытое состояние;

фиг. 9 - вид, соответствующий фиг. 2, на котором показан клапан предварительного сжатия, применяемый во втором варианте осуществления настоящего изобретения;

фиг. 10 - вид, соответствующий фиг. 5, на котором показан второй вариант осуществления клапана предварительного сжатия, свободно установленного в клапанной камере;

фиг. 11 - вид, соответствующий фиг. 1, на котором показан второй вариант осуществления дозатора жидкости после сборки;

фиг. 12 - разнесенный вид дозатора жидкости, включающего корпус, приводной элемент кнопочного типа, клапан предварительного сжатия, погружную трубку, фиксирующий элемент и контейнер согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг. 13 - местный разрез дозатора жидкости по фиг. 12 после окончательной сборки.

Подробное описание изобретения

На фиг. 1 показан местный продольный разрез дозатора 1 жидкости согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения. Дозатор 1 жидкости содержит корпус 2, насос 3, приводной механизм 4, впускное отверстие 5, выпускное отверстие 6 и систему 7 предварительного сжатия. Выпускная форсунка 49 установлена в выпускном отверстии 6 для распыления дозируемой жидкости. Дозатор 1 жидкости подсоединен к контейнеру 9, имеющему отверстие 10, охватываемое горловиной 11. В показанном варианте осуществления изобретения данное соединение является замковым соединением, которое обеспечивается посредством защелкивания выступов 12, расположенных на внутренней поверхности корпуса 2, в углублениях 13, выполненных на внешней поверхности горловины 11. Погружная трубка 14 проходит от впускного отверстия 5 дозатора 1 жидкости в контейнер 9 для затягивания жидкости из контейнера 9 в дозатор 1 жидкости.

Насос 3 включает насосную камеру 15 и поршень 16, который установлен в насосной камере 15 для осуществления возвратно-поступательного движения. Насосная камера 15 имеет впускное отверстие 17, сообщающееся с впускным отверстием 5 устройства дозирования жидкости, и выпускное отверстие 18, сообщающееся с выпускным каналом 19, который идет к выпускному отверстию 6 устройства дозирования жидкости. Насосная камера 15, кроме того, имеет аэрационное отверстие 20, сообщающееся с внутренним объемом контейнера 9. Это аэрационное отверстие 20 выборочно открывается и закрывается посредством двух, расположенных по периметру откидных клапанов 21, 22, выполненных на поршне 16.

Приводной механизм 4 включает спусковой крючок 23, верхняя часть которого шарнирно связана с корпусом 2 посредством шарнира (условно не показанного). Спусковой крючок 23 также шарнирно соединен с поршнем 16 посредством штифта 24, установленного в отверстии 25. Спусковой крючок 23 удерживается в несжатом состоянии, как показано на фиг. 1 при помощи двух изгибных пружин (условно не показанных), которые установлены в корпусе 2 снаружи насосной камеры 15.

Система 7 предварительного сжатия располагается между насосной камерой 15 и выпускным отверстием 6. Она включает клапанную камеру 26, в которой установлен клапанный элемент 27 предварительного сжатия. Клапанная камера 26 имеет впускной торец 28, сообщающийся с выпускным отверстием 18 насосной камеры и выпускной торец 29, сообщающийся с выпускным каналом 19, и, следователь- 4 029857

но, с выпускным отверстием 6 устройства распыления жидкости. Между впускным и выпускным торцами 28, 29 находится кольцевое седло 31 клапана, которое окружает клапанное отверстие 30, образующее выпускной торец 29 клапанной камеры. Клапанный элемент 27 предварительного сжатия включает эластичную диафрагму 32, которая в нормальном состоянии закрывает клапанное отверстие 30. Эта эластичная диафрагма 32 имеет куполообразную форму и включает вогнутую поверхность 32А, расположенную со стороны седла 31 клапана и его отверстия 30, а также выпуклую поверхность 32В, расположенную на стороне противоположной отверстию 30 седла клапана с внутренней стороны клапанной камеры 26. К центру выпуклой поверхности 32В прикреплен стабилизирующий элемент 45.

Клапанный элемент 27 предварительного сжатия включает втулку 33, охватывающую и удерживающую по внешнему периметру 34 эластичную диафрагму 32. Эта втулка 33 установлена в клапанной камере 26 и образует уплотнение на стыке с ее боковой стенкой посредством, расположенного по периметру клапана 36 и кольцевого выступа 37, выполненного на внешней поверхности 38 втулки 33. Втулка 33 дополнительно включает второй, расположенный по периметру клапан 39, который выполняет функцию откидного клапана между впускным отверстием 5 дозатора жидкости и впускным отверстием 17 насосной камеры 15. И, наконец, как наиболее отчетливо показано на фиг. 2 и 3, втулка 33 включает множество ребер 40, равномерно распределенных по периметру, которые проходят вдоль внутренней поверхности 41 втулки 33. В проиллюстрированном варианте осуществления изобретения имеется четыре ребра 40, каждое из которых смещено на угол 90° относительно соседних ребер 40.

Втулка 33 имеет ступенчатый контур, что соответствует ступенчатой конфигурации внутренней стенки 35 клапанной камеры 26. Втулка 33 проходит ниже плоскости эластичной диафрагмы и имеет внутренний (в направлении клапанной камеры 26) выступ 42, который контактирует с нижней поверхностью 46 клапанной камеры 26. Внутренний выступ 42 включает множество отверстий 43, обеспечивающих движение жидкости из насосной камеры 15 к выпускному каналу 19. Длина втулки 33 от внутреннего выступа 42 до внешнего выступа 44 несколько больше, чем соответствующая глубина клапанной камеры 26. Это гарантирует плотную фиксацию клапанного элемента 27 в клапанной камере 26 после сборки дозатора 1 жидкости. Усилие, необходимое для плотной запрессовки клапанного элемента 27 в клапанную камеру 26, обеспечивается торцевой стенкой 47, которая образует часть кожуха 48 корпуса 2 дозатора.

Клапанный элемент 27, включающий втулку, 33 и эластичная диафрагма 32 представляют собой единую деталь, которую получают прессованием полимерного материала, такого как, например, полипропилен. После прессования эластичная диафрагма 32 имеет форму существенно менее вогнутую (в направлении седла клапана 31), чем после установки клапанного элемента 27 в клапанную камеру 26. В проиллюстрированном варианте осуществления изобретения эластичная диафрагма 32, фактически, после прессования имеет выпуклую форму, которая затем изменяется на противоположную вогнутую форму после запрессовки клапанного элемента 27 в клапанную камеру 26 при помощи торцевой стенки 47. За счет этого эластичная диафрагма 32 предварительно поджимается к седлу 31 клапана или растягивается вокруг него, что является важным признаком с точки зрения получения отличного уплотнения до достижения жидкостью в насосной камере 15 заданного давления, при котором должно происходить открытие клапана предварительного сжатия.

Как показано на фиг. 4, при сборке системы 7 предварительного сжатия сначала в клапанную камеру 26 вставляют клапанный элемент 27, являющийся единой деталью с корпусом 2 дозатора 1 жидкости. Клапанный элемент 27 сначала запрессовывают в клапанную камеру 26 до тех пор, пока эластичная диафрагма 32 не войдет в контакт с седлом клапана 31. В этом положении, которое показано на фиг. 5, внутренний выступ 42 еще не входит в контакт с днищем 46 клапанной камеры 26. Поскольку расстояние между эластичной диафрагмой 32 (в свободном состоянии) и внешним выступом 44 втулки 33 больше чем расстояние между седлом 31 клапана и торцом клапанной камеры 26, втулка 33 клапанного элемента 27 по-прежнему несколько выступает из клапанной камеры 26.

На заключительном этапе сборки кожух 48 соединяют с остальной частью корпуса 2. На этом этапе торцевая стенка 47 входит в зацепление с выступающим внешним выступом 44 втулки 33 и плотно вжимает клапанный элемент 27 в клапанную камеру 26 до упора внутреннего выступа 42 в днище 46 клапанной камеры. Поскольку седло клапана 31 выступает от днища 46 клапанной камеры на большую величину, чем расстояние между внутренним выступом 42 втулки и эластичной диафрагмой 32, последняя растягивается над седлом 31 клапана, и грань 32А диафрагмы 32 принимает вогнутую форму, как показано на фиг. 6. Дозатор 1 жидкости готов к работе.

При первом нажатии спускового крючка 23 поршень 16 перемещается внутрь, уменьшая объем насосной камеры 15 и, следовательно, сжимая, находящийся внутри воздух, если насос 3 не был предварительно заполнен жидкостью. Возникающее давление воздуха не достаточно для отклонения клапана предварительного сжатия от седла 31 клапана. После отпускания спускового крючка 23 он под действием пружин возвращается в исходное положение. Во время этого возврата или хода всасывания давление в насосной камере 16 снижается, благодаря чему происходит втягивание жидкости из контейнера 9 через погружную трубку 14, впускное отверстие 5 дозатора, откидной клапан 39 и впускное отверстие 17 в насосную камеру 16.

- 5 029857

При повторном нажатии на спусковой крючок 23 в результате перемещения поршня 16 происходит резкое увеличение давления внутри насосной камеры 16, поскольку жидкость является несжимаемой. Это давление воздействует на все элементы насосной камеры 16 и также присутствует в выпускном отверстии 18, которое закрыто эластичной диафрагмой 32 клапана 27 предварительного сжатия. Как только давление превысит заданное значение, например порядка трех бар, эластичная диафрагма 32 растягивается и отходит вверх от седла 31 клапана, как показано на фиг. 7. Это давление определяется эластичностью диафрагмы 32 и давлением окружающей среды, которое воздействует на выпуклую поверхность 32В диафрагмы 32. Как только диафрагма 32 отойдет вверх от седла 31 клапана, находящаяся под давлением жидкость из насосной камеры 16 сможет поступать через выпускное отверстие 18 между седлом клапана 31 и эластичной диафрагмой 32 в клапанное отверстие 30. Оттуда жидкость поступает через выпускной канал 19 к выпускному отверстию 6 дозатора 1 жидкости. Поскольку жидкость распыляется только после достижения заданного давления, при выходе из выпускного отверстия 6 обеспечивается требуемая степень распыления жидкости и равномерная конфигурация струи, в которой отсутствуют крупные капли.

Как показано на фиг. 8, при падении давления внутри насосной камеры 16 ниже заданного уровня в конце хода нагнетания эластичность диафрагмы 32 преодолевает давление жидкости. В результате диафрагма 32 вновь сжимается до тех пор, пока она не упрется в седло 31 клапана. За счет этого происходит закрытие клапанного отверстия 30 и мгновенное прекращение движения жидкости от насоса 3 к выпускному отверстию 6. Благодаря этому не возникает "капания" из дозатора 1 жидкости в конце хода нагнетания.

На фиг. 9 показан клапанный элемент 127 для второго варианта осуществления системы 107 предварительного сжатия. Данный клапанный элемент 127 имеет форму более близкую к квадратной, чем к продолговатой, поскольку его длина (расстояние между внутренней и внешней кромками 142 и 144 соответственно) не превышает его диаметра. Благодаря такой конфигурации втулка 133 является прочной и еще менее склонна к деформации при приложении давления к диафрагме 132. Хотя длина данного альтернативного клапанного элемента 127 меньше, чем длина клапанного элемента 27 первого варианта осуществления изобретения, она все равно больше чем глубина клапанной камеры 126. Следовательно, внешний выступ 144 по-прежнему выступает из клапанной камеры 126 после вставки клапанного элемента 127 до момента контакта диафрагмы 132 с седлом 131 клапана, как показано на фиг. 10. Поэтому и в этом варианте осуществления изобретения эластичная диафрагма 132 растягивается и предварительно нагружается, после окончательной плотной фиксации клапанного элемента 127 в клапанной камере 126 за счет присоединения кожуха 148, включающего торцевую стенку 147, до упора в дозатор 101 жидкости, как показано на фиг. 11.

На фиг. 12 показан дозатор 201 жидкости в соответствии с третьим вариантом осуществления настоящего изобретения. Как в первом и втором вариантах осуществления изобретения дозатор 201 жидкости содержит корпус 202, корпус 203, приводной механизм 204, впускное отверстие 205, выпускное отверстие 206 и систему 207 предварительного сжатия. Дозатор 201 жидкости также присоединяется к контейнеру 209, имеющему отверстие 210, охватываемое горловиной 211. Погружная трубка 214 также проходит из впускного отверстия 205 дозатора 201 жидкости в контейнер 209 для затягивания жидкости из контейнера 209 в дозатор 201 жидкости.

Этот дозатор 201 жидкости не является дозатором со спусковым крючком, а предназначен для распыления более вязких жидкостей таких как, например, мыло для рук. Следовательно, дозирующая форсунка 249 в выпускном отверстии 206 не предназначена для распыления жидкости, а предназначена только для отклонения потока жидкости вниз. Дозатор, кроме того, имеет другой механизм привода насоса 203, в котором вместо спускового крючка используется нажимная кнопка 223, которая установлена с возможностью скольжения внутри корпуса 202. Нажимная кнопка 223 удерживается в неподвижном положении за счет двух, по существу, δ-образных комбинированных пружин 250, работающих на кручение/изгиб, только одна из которых показана на фигуре. В данном варианте осуществления дозатора 201 жидкости поршень 216 встроен в нажимную кнопку 223. Этот вариант осуществления дозатора 201 жидкости дополнительно включает вентиляционную камеру 251, расположенную рядом с насосной камерой 215. Нажимная кнопка 223 также включает второй поршень (условно не показанный), который установлен для осуществления возвратно-поступательных перемещений в вентиляционной камере 251.

Клапанный элемент 227 данного третьего варианта осуществления изобретения несколько отличается от клапанных элементов первых двух вариантов осуществления изобретения тем, что эластичная диафрагма 232 установлена, по существу, в середине втулки 233, а не около ее внутреннего выступа 242. Как и в первых двух вариантах осуществления изобретения диафрагма 232 растягивается над седлом 231 клапана, как показано на фиг. 13. Ее вогнутая сторона 232А также расположена напротив клапанного отверстия 230 и выпускного отверстия 218 насосной камеры 215 и подвергается воздействию давления, создаваемого насосом 203. Выпуклая сторона 232В эластичной диафрагмы располагается напротив задней части клапанной камеры 226 и подвергается воздействию атмосферного давления.

Эластичная диафрагма 232 также после прессования имеет начальную форму, по существу, менее вогнутую, чем форма, которую она принимает при растяжении над седлом 231 клапана после вставки в

- 6 029857

клапанную камеру 226 клапанного элемента 227. Эта деформация эластичной диафрагмы 232 приводит к возникновению предварительных напряжений определенной величины, благодаря которым обеспечивается отличное уплотнение между диафрагмой 232 и седлом 231 клапана. В зависимости от степени предварительных напряжений, необходимой для обеспечения требуемых уплотняющих характеристик и конкретного предварительного сжатия жидкости эластичная диафрагма 232 может после прессования быть плоской или даже выпуклой формы.

Втулка 233 включает отверстие 243, выполненное в ее боковой стенке 235 для пропускания жидкости от выпускного отверстия 218 насосной камеры 215 к клапанному отверстию 230. Поскольку в этом варианте осуществления изобретения насос 203 и впускное отверстие 205 размещаются на противоположных сторонах клапанной камеры 226, втулка 233 дополнительно включает канавку 252, обеспечивающую прохождение жидкости по внешней стороне втулки 233. В этом варианте осуществления изобретения внешний выступ 244 втулки 233 имеет несколько больший диаметр, чем внешний торец клапанной камеры 226, благодаря чему обеспечивается удержание втулки в клапанной камере. Клапанный элемент 227 удерживается в неподвижном состоянии при помощи множества ребер 253, выступающих из торцевой стенки 247 кожуха 248.

Возвратно-поступательное перемещение нажимной кнопки 223 между двумя положениями приводит к возвратно-поступательному перемещению поршня 216 насоса и вентиляционного поршня в насосной камере 215 и в вентиляционной камере 251 соответственно. На ходе всасывания поршень 216 насоса перемещается вверх и создает вакуум в насосной камере 215, затягивая жидкость из контейнера 209 через погружную трубку 214, впускное отверстие 205 и втулку 233 в насосную камеру 215. На ходе выпуска поршень 216 насоса перемещается вниз, уменьшая объем насосной камеры 215. При повышении давления в насосной камере 215 до величины, превышающей сумму давления, создаваемого упругой силой диафрагмы 232, и давления окружающей среды на вогнутую поверхность 232В диафрагмы, диафрагма 232 растягивается и отходит от седла 231 клапана, после чего жидкость свободно проходит через клапанное отверстие 230 в выпускной канал 219 по направлению к выпускному отверстию 206.

Хотя изобретение было проиллюстрировано посредством ряда примеров, следует понимать, что оно не ограничивается ими. Например, система предварительного сжатия может использоваться в дозаторах жидкости других типов. Кроме того, упругая диафрагма и втулка клапанного элемента могут выполняться в виде отдельных деталей. Помимо этого, может применяться другая конфигурация эластичной диафрагмы и втулки, а также могут использоваться другие материалы. Соответственно, объем изобретения определяется исключительно прилагаемой формулой изобретения.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Система предварительного сжатия для устройства дозирования жидкости, имеющего впускное и выпускное отверстия, содержащая

насосную камеру, включающую в себя поршень, выполненный с возможностью перемещения в насосной камере для затягивания жидкости через впускное отверстие и выпуска жидкости через выпускное отверстие,

клапанную камеру, включающую в себя клапанный элемент, расположенный между насосной камерой и выпускным отверстием и выполненный с возможностью срабатывания для пропускания жидкости из насосной камеры к выпускному отверстию только после установления заданного давления в указанной насосной камере и прекращения пропускания жидкости к выпускному отверстию при падении давления в насосной камере ниже указанного заданного давления,

при этом клапанная камера имеет впускной торец, гидравлически связанный с указанной насосной камерой,

выпускной торец, гидравлически связанный с выпускным отверстием, и седло клапана, расположенное между впускным торцом и выпускным торцом и имеющее сквозное отверстие, а

клапанный элемент содержит

эластичную диафрагму, в нормальном состоянии закрывающую отверстие седла клапана и имеющую при закрытом отверстии седла клапана одну вогнутую поверхность, расположенную напротив отверстия седла клапана и гидравлически связанную с насосной камерой, и одну выпуклую поверхность, гидравлически связанную с атмосферой, и

втулку, установленную в клапанной камере, охватывающую и удерживающую внешний периметр диафрагмы и имеющую в продольном направлении, перпендикулярном диафрагме, размер, превышающий соответствующую глубину клапанной камеры и обеспечивающий после запрессовки клапанного элемента в клапанную камеру при помощи торцевой стенки изменение выпуклой формы эластичной диафрагмы на противоположную вогнутую форму и ее растяжение вокруг седла клапана.
2. Система предварительного сжатия по п.1, отличающаяся тем, что эластичная диафрагма в закрытом положении растянута вокруг кольцевого седла клапана.
3. Система предварительного сжатия по любому из пп.1, 2, отличающаяся тем, что эластичная диафрагма, после прессования имеющая выпуклую форму, растянута до приобретения вогнутой формы при

- 7 029857

вставке втулки в клапанную камеру.
4. Система предварительного сжатия по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что эластичная диафрагма и втулка представляют собой единую деталь, получаемую прессованием полимерного материала.
5. Система предварительного сжатия по п.3 или 4, отличающаяся тем, что эластичная диафрагма после прессования имеет форму, соответствующую ее нерастянутому состоянию, которая существенно менее вогнута, чем форма, которую она принимает после растягивания клапанного элемента.
6. Система предварительного сжатия по п.5, отличающаяся тем, что эластичная диафрагма после прессования имеет

выпуклую форму и растягивается до приобретения вогнутой формы при вставке втулки в клапанную камеру, и

после прессования имеет вогнутую форму и растянута до более вогнутой формы при вставке втулки в клапанную камеру.
7. Система предварительного сжатия по любому из пп.1, 2, 3-6, отличающаяся тем, что втулка включает множество ребер, проходящих вдоль ее внутренней стенки, по существу, перпендикулярно плоскости диафрагмы.
8. Система предварительного сжатия по любому из пп.1, 2, 3-6, отличающаяся тем, что втулка в продольном направлении имеет размер, по существу, перпендикулярно плоскости диафрагмы, а в одном или более диаметральном направлении имеет размер, по существу, параллельно плоскости диафрагмы, при этом указанный размер в продольном направлении превышает указанный размер клапанной камеры в одном или более диаметральном направлении.
9. Система предварительного сжатия по любому из пп.1, 2, 3-6, отличающаяся тем, что втулка в продольном направлении имеет размер, по существу, перпендикулярно плоскости диафрагмы, а в одном или более диаметральном направлении имеет размер, по существу, параллельно плоскости диафрагмы, при этом указанный один или более размер в диаметральном направлении превышает указанный размер в продольном направлении.
10. Система предварительного сжатия по любому из пп.3-9, отличающаяся тем, что дозирующее устройство содержит кожух, включающий в себя торцевую стенку, которая расположена соосно с клапанной камерой и контактирует с втулкой, фиксируя клапанный элемент в клапанной камере.
11. Устройство дозирования жидкости, имеющее впускное и выпускное отверстия и расположенную между ними систему предварительного сжатия по любому из пп.1-10.
12. Способ сборки системы предварительного сжатия для устройства дозирования жидкости по п.1, включающий в себя

использование насосной камеры, включающей подвижный поршень;

использование клапанной камеры, расположенной между насосной камерой и выпускным отверстием, при этом указанная клапанная камера имеет впускной торец, гидравлически связанный с указанной насосной камерой, выпускной торец, гидравлически связанный с выпускным отверстием, и кольцевое седло клапана, расположенное между впускным торцом и выпускным торцом и имеющее сквозное отверстие, а также

установку клапанного элемента, содержащего эластичную диафрагму, в клапанной камере таким образом, что эластичная диафрагма растягивается вокруг кольцевого седла клапана и в нормальном положении закрывает отверстие седла клапана посредством вогнутой поверхности, расположенной напротив отверстия седла клапана, и

использование втулки, установленной в клапанной камере, охватывающей и удерживающей внешний периметр диафрагмы и имеющей размер в продольном направлении, перпендикулярном диафрагме, превышающий соответствующую глубину клапанной камеры, так что после запрессовки клапанного элемента в клапанную камеру при помощи торцевой стенки выпуклая форма эластичной диафрагмы изменяется на противоположную вогнутую форму и растягивается вокруг седла клапана.
13. Способ по п.12, отличающийся тем, что эластичная диафрагма включает одну вогнутую поверхность и одну выпуклую поверхность, так что когда клапанный элемент, установленный в клапанной камере, содержащей эластичную диафрагму, в нормальном состоянии закрывающую отверстие седла клапана, ее вогнутая поверхность, расположенная напротив отверстия седла клапана, гидравлически связана с насосной камерой, а ее выпуклая поверхность гидравлически связана с атмосферой.
14. Способ по пп.12, 13, отличающийся тем, что эластичная диафрагма после прессования имеет выпуклую форму и растягивается до приобретения вогнутой формы при вставке втулки в клапанную камеру.
15. Способ по пп.12-14, отличающийся тем, что эластичная диафрагма и втулка представляют собой единую деталь, получаемую прессованием полимерного материала, при этом эластичная диафрагма после прессования имеет форму, соответствующую ее нерастянутому состоянию, которая существенно менее вогнута, чем форма, которую она примет после растягивания над кольцевым седлом клапана.
16. Способ по любому из пп.14, 15, отличающийся тем, что дозирующее устройство содержит кожух, включающий торцевую стенку, при этом способ включает в себя этап установки кожуха, при котором производится совмещение указанной торцевой стенки кожуха с клапанной камерой и введение ее в

- 8 029857

контакт с втулкой для фиксации клапанного элемента в клапанной камере.
17. Способ по п.16, отличающийся тем, что втулка в продольном направлении, по существу, перпендикулярна плоскости диафрагмы и ее продольный размер превышает соответствующий размер клапанной камеры таким образом, что в клапанном элементе создается предварительное напряжение при введении торцевой стенки в контакт с втулкой, благодаря чему осуществляется растягивание диафрагмы.
18. Способ по пп.12-16, отличающийся тем, что втулка в продольном направлении имеет размер, по существу, перпендикулярно плоскости диафрагмы, а в одном или более диаметральном направлении имеет размер, по существу, параллельно плоскости диафрагмы, при этом указанный размер в продольном направлении превышает указанный размер клапанной камеры в одном или более диаметральном направлении.
19. Способ по пп.12-16, отличающийся тем, что втулка в продольном направлении имеет размер, по существу, перпендикулярно плоскости диафрагмы, а в одном или более диаметральном направлении имеет размер, по существу, параллельно плоскости диафрагмы, при этом указанный один или более размер в диаметральном направлении превышает указанный размер в продольном направлении.
20. Способ по пп.12, 13, 16-19, отличающийся тем, что эластичная диафрагма и втулка представляют собой единую деталь, получаемую прессованием полимерного материала.