FI69995C - Foerdelningsbehaollare - Google Patents

Description

1 69995

Jakelusäiliö. - Fördelningsbehällare.

Tämän keksinnön kohteena on jakelusäiliö, jossa on kansi-pinnan käsittävä lieriömäinen säiliö ja kehältään tiivistetty, säiliön sisäseinäm ään no j aava sekä alipaineen ja ilmakehän ilmanpaineen aikaansaaman syötön aikana viskoosista säiliön täytöstä, kuten hammastahnaa, kansipinnan suntaan seuraava mäntä sekä kansipinnassa olevan imuvent-tiilin, jakelusäiliön poistoventtiilin ja venttiileiden väliin jäävän, kimmoisasti kokoonpainettavan, venttiileihin saakka suljetun pumppukammion käsittävä kalvopumppu.

Edellä esitetynlainen, viskoosisten kosmeettisten aineiden, kuten hammastahnan jakelemiseksi tarkoitettu jakelusäiliö on selitetty julkaisussa US-P5 3 361 303. Tämän tunnetun jakelusäiliön säiliön täytöksen mukanaan siirtävä mäntä ei tarvitse minkäänlaista lukitusta, esim. varmistuksia tai salpoja siirtymistä vastaan säiliön sisätilan laajetessa, koska kalvopumppua käytettäessä aina joko imuvent-tiili tai poistoventtiili on suljettu ja aineksen tuleminen pumppukammioon tapahtuu alipaineen vaikutuksesta.

Tässä tunnetussa jakelusäiliössä säiliön varastotilan ja pumppukammion välissä olevaan säiliön kansipintaan on ajettu useita läppäventtiileitä pääasiallsiesti symmetrisesti pinnan keskipisteeseen nähden. Samalla kun reiät muodostavat venttiilin kulkuaukot, joiden pinta kulkee vähän vinosti sisäänpäin kansipinnan reunasta keskelle, läpät ovat pumppukammiossa kansipinnan muodostaman levyn osia. Tunnetun jakelusäiliön kalvopumppua käytettäessä taipuisa pinta liikkuu koht isuorasti läppäventtiilit käsittävää kansipintaa vastaan, jolloin pumppukammiossa olevaa tuotetta tulee työnnetyksi ulos jakelusäiliön poistoventtiilin kautta. Taipuisan, kimmoisan pinnan takaisin liikkuessa poistoventtiili sulkeutuu syntyvän alipaineen johdosta ja kansipinnassa olevat imuläppävent-tiilit avautuvat niin, että uutta tuotetta tulee imetyksi 2 69995 säiliön sisätilasta pumppukammioon siinä syntyvän alipaineen vaikutuksesta.

Tämän tunnetun laitteen eräänä epäkohtana on se, että kansipinnassa olevien venttiileiden läpät liikkuvat venttiilin avautuessa sekä sulkeutuessa tarkalleen säiliön sisätilasta pumppukammioon virtaavan tuotevirran virtaus-suunnassa ja virtaussuuntaa vastaan. Sen tähden imuläppä-venttiileiden sekä sulkeutuminen että avautuminen tapahtuu hidastetusta kalvopumpun vastaavaan nostovaiheeseen nähden niin, että pumppukammio tyhjenee ainoastaan osittain tuotetta ulostyönnettäessä ja täyttyy tuotetta imettäessä ainoastaan osittain. Tämän johdosta pumpun ja jakelusäiliön käyttö ei ole ainoastaan vaivalloista, vaan myöskin annostustarkkuus kärsii.

Tämän keksinnön tehtävänä on aikaansaada alussa mainitunlaisen jakelusäiliön periaatteen mukaan toimivajakelusäiliö, jossa pumppukammion imuventtiileiden venttiilin vastuksen pienentämisen ansiosta kalvopumpun täyttöaste suurenee, ja siten pumpun ja jakelusäiliön annostustarkkuus paranee. Keksinnön mukaisen ratkaisun jakelusäiliön kysymyksessä ollessa, jossa on säiliön kansipinnassa olevan imuventtiilin käsittävä kalvopumppu, muodostaa se, että imuventtiilin muodostaa kansipinnassa ympyrän muotoisesti, symmetrisesti säiliön akseliin nähden kulkeva renqasrako yhdessä pumppu-kammiossa kimmoisasta esijännityksen alaisena tiivistävästä rengasraon edessä pidätetyn ympyrän muotoisen peiterenkaan kanssa ja että peiterenqas on pidetty ainakin kolmea, aksiaalisesta säiliöön nähden kiinnitettyä napaa kohti kulkevaa puolaa vasten. Sopivimman kaikki puolat kulkevat samaan suuntaan säteittäisestä suunnasta (navan akseliin nähden) poikkeutettua, kaarevaa tai kääntyvää viivaa pitkin navasta peiterenkaaseen. Puolat voivat seurata suunnilleen (puoli-) ympyrän kehää, jonka ympyrän halkaisija on samaa suuruusluokkaa kuin ympyrän muotoisen peiterenkaan sisämitan säde.

3 69995

Ympyrän muotoinen peiterengas pidetään kaarevien puolien avulla jatkuvan mekaanisen esijännityksen alaisena kysymyksessä olevan venttiilin rengasrakoa vasten. Siten saavutetaan esijännityksen johdosta läppäventtiilin melkein silmänräpäyk-sellisesti kalvopumpun kiertojaksoa seuraava sulkeutuminen pumppukammion tulopuolen kohdalla, samalla kun samanaikaisesti peiterenkaan navan ja siten kiinnityskohdan kanssa yhdistävät puolat eivät voi vastustaa mainittavalla vastuksella venttiilin avaamiseen suunnattua voimaa. Sen tähden keksinnön mukaisen venttiilin avautuminen seuraa myöskin melkein silmänräpäyksen isesti vastaavaa pumpun vaihetta. Tämä pätee varsinkin silloin, kun puolat eivät kulje säteettäisesti navasta peiterenkaaseen, vaan suunnilleen samoin kuin vesirattaan samaan suuntaan taivutetut siivet - kulkevat kaarevia viivoja pitkin navasta peiterenkaan sisäreunaan, koska tällöin voiman kohdistuessa peiterenkaaseen avaussuunnassa se saa osakseen myöskin 1iikekomponentin navan ja siten kiinnityskohdan kehän suunnassa niin, että jo tästä syystä peiterengas venttiilin aukosta erotessa aikaansaa pumppukammiossa jäljellä olevaan ainekseen yhdistetyn työntö- ja leikkuuvoiman ja sen tähden voi seurata kulloistakin pumpun kiertojaksoa pienemmällä hidastuksella kuin ilman leikkuukomponenttia.

Pumppukammion tuloventtiilin kansi- eli peitepintaan keksinnön mukaan järjestetty rengasrako voi olla keskeytetty useilla, varsinkin kolmella, rengaspintaa ei mainittavasti pienentävällä rivalla, jotka toimivat rengasraon sisäreunaansa rajoittavan peitepinnan keskiosan kiinnitystä varten. Tämän keskiosan kanssa täytyy olla kytketty, mieluiten niitattu, myös peiterenkaan napa. Edelleen keksinnön mukaan peiterengas voi painaa esijännityksellä pumppukammion tuloventtiilin rengasraon reunaa sen ansiosta, että napa, sen, puolien ja peiterenkaan muodostavan järjestelmän muodon johdosta, on kiinnitettävä ainoastaan esijännityksen alaisena peitepinnan keskiosaan järjestettyyn kohtaan.

ί 69995

Vielä edelleen keksinnön mukaan säiliön sisänosasta pumppu-kammioon johtavan tuloläppäven11ii1 in rengasraoksi muodostettu aukko kallistetaan säteettäisesti säiliön akseliin nähden kulkevasta tasosta siten, että rengasrako yhdensuuntaisesti säiliön pituusakselin kanssa kulkevassa leikkauksessa on kallistettu kansipinnan keskiosasta lähtien vinoon, mieluiten noin 45 - 75° säteittäiseen suuntaan nähden pumppukammion sisäosaa kohti. Rengasraon pinnalla on siis pumppukammiota kohti laajenevan katkokartion tai suppilon muoto. Vastaavasti tarkoituksenmukaisesti peiterengas on asetettu tai sovitettu suunnilleen yhdensuuntaisesti rengasraon pinnan kanssa suunnattuna puolien ulkopäitä vasten. Tällöin peiterengas nojaa kulloinkin ympäri kulkevalla tiivistyshuulella rengasraon sisä- ja ulkopuolella tiivistävästi kansipintaan siellä, missä kansipinta kulkee kartiomaisesti, ts. pääasiallisesti yhdensuuntaisesti suppilon muotoisen rengaspinnan kanssa.

Tällä saavutetaan se, että kysymyksessä olevan rakoventtiilin sekä avautuminen että sulkeutuminen tapahtuu puolien taivutuksen vaikutuksen lisäksi leikkuuvaikutuksen vaikutuksesta avattaessa venttiilin edessä poistyönnettävään ja suljettaessa pidätettävään ainekseen.

On selvää, että keksinnön mukainen jakelusäiliö on täysin toimintakykyinen ainoastaan silloin, kun yksittäisosat on valmistettu mitä suurimmalla tarkkuudella. Niinpä esimerkiksi säiliön sisällön jäljessä vedättämiseksi järjestetyn männän moitteeton kulku edellyttää, että säiliön sisäseinämä on lieriön muotoinen. Pumppukammion riittävää täyttöastetta varten venttiilin yksittäisosilla täytyy olla halutut, symmetriset muodot. Kun lisäksi jakelusäiliö on valmistettu joukkotuotteena mahdollisimman pienin kustannuksin käytännöllisesti katsoen täysin automaattisesti, yksittäisosien valmistuksessa tulee kysymykseen käytännöllisesti katsoen ainoastaan painevalu muovista. Kuitenkin tämä menetelmä johtaa ainoastaan silloin homogeenisiin, pyörähdyssymmetrisiin ja il 5 69995 ennakkomitat ilman mitään vääristymää täyttäviin valuosiin, kun painevalu tapahtuu yhdestä keskus-symmetrisesti sijaitsevasta kohdasta.

Koskien juuri painevalua keksinnön mukaisen jakelusäi1iön eräänä erityisenä etuna on se, että säiliö, peitepinta mukaanluettuna, on painevalettava yhtenä rakenneosana peite-pinnan keskipisteestä, siis keskeisestä kohdasta. Sen lisäksi erittäin edullista on, että peitepinnan keskiosaan järjestetty tai siihen jäävä valutappi on käytettävissä hyväksi keskiosaan niittaamiseksi tai muuten yhdistämiseksi keksinnön mukaisen peiterenkaan navan kanssa. Usein ainoastaan suhteettoman suurin kustannuksin poistettavat valutappi tai vastaava valuosa-kappale keksinnön mukaisessa jakelusäiliössä on huomaamaton, koska valukohta ilman muuta on käytettävä hyödyksi muuta asennusta varten.

Keksinnön muita yksityiskohtia selitetään seuraavassa, viitaten erään sovellutusesimerkin kaaviollisiin piirustuksiin, joissa:

Kuvio 1 esittää jakelusäiliötä leikkauksena.

Kuvio 2 esittää suuremmassa koossa leikkausta kansipinnasta, jossa on pumppukammion tuloventtii1i.

Kuvio 3 esittää päältä nähtynä säiliön suunnassa peite-rengasta puolineen ja napoineen.

Kuivo 1 esittää kokonaisuudessaan viitenumerolla 1 merkittyä jakelusäiliötä pituusakselin suunnassa otettuna leikkauksena. Jakelusäiliön 1 muodostaa lieriömäinen säiliö 3, johon on muodostettu kokonaisuudessaan viitenumerolla 4 merkitty kansi-eli peitepinta. Säiliöön 3 on pituusakselin 2 suunnassa sovitettu siirrettävästi tiivistävästi lieriömäisen säiliön sisä- 6 69995 seinämään esim. tiivistyshuulilia 5 nojaava mäntä 6. Tämä mäntä 6 on järjestetty säiliön sisällä 7 olevan tuotteen työntämiseksi nuolen 8 suunnassa säiliön 3 täyttöpuolelta 9 kansipintaa 4 kohti ja tuotteen jäljessä vedättämiseksi.

Tässä sovellutusesimerkissä kansipinnan 4 yläpuolelle on kiinnitetty esimerkiksi puristamalla tai kiertämällä ripojen 11 välityksellä taipuisa, kimmoisa kupu 10. Tämän kuvun 10 yläpäässä on kokonaisuudessaan viitenumerolla 12 merkitty jakelu-eli poistoventtiili, jonka päälle on asetettavissa suulake 13 poistoaukossa 15 olevine kansineen 14. Kokonaisuus, jonka muodostavat kansipinnan 4 vastaanottava säiliön 3 yläosa, kupu 10 ja suulakkeen 13 muodostava jakelutölkin 1 pää, on suojattu erityisesti kimmahdutettavalla suojakannella 17.

Jakelutölkin 1 kalvopumpun muodostavat kuvioiden 2 ja 3 yhteydessä lähemmin selitetty ja kuviossa 1 kokonaisuudessaan viitenumerolla 18 merkitty imuventtiili, pumppukammio 19 ja poistoventtiili 12. Venttiilit 12 ja 18 on tehty siten, että kupua 10 nuolen 20 suuntaan painettaessa, esim. suukappaletta alaspäin painamalla, venttiili 12 avautuu nuolen 21 suuntaan ja venttiili 18 sulkeutuu nuolen 22 suuntaan. Irroittamisensa jälkeen kupu 10 palautuu kimmoisasti alkuperäiseen muotoonsa. Pumppukammiossa 19 vallitsevan alipaineen johdosta venttiili 12 sulkeutuu nuolen 21 suuntaan nähden vastakkaiseen suuntaan ja venttiili 18 avautuu nuolen 22 suuntaan nähden vastakkaiseen suuntaan. Pumppukammiosa 19 kehittyvän alipaineen voi siis tasata ainoastaan aineksen säiliön sisäosasta 7 poisjoh-taminen. Sen vuoksi seurauksena kupuun 10 kohdistetun voiman pienentämisestä tuotetta imeytyy säiliön sisäosasta 7 pumppu-kammioon 19. Sen jälkeen kalvopumpun seuraavalla iskulla tai kokoonpainuessa tuloventtiilin 18 sulkeutuessa ja poistoventtiilin 12 avautuessa tuotetta voi pursua ulos suulakkeen 13 ja sen poistoaukon 15 kautta. Sen määrän mukaan, kuinka paljon tuotetta imetään säiliöstä pumppukammioon, tapahtuu luonnolli- 7 69995 sesti männän 6 takaisinvetäytyminen (tai takaisintyöntäminen ulkoisen ilmanpaineen vaikutuksesta).

Keksinnön mukaan, kuvioihin 2 ja 3 viitaten, lähemmin selitetyssä imuventtiilissä 18 on kansipinnassa 4 ympyrän muotoisesti, symmetrisesti säiliön pituusakseliin 2 nähden kulkeva rengasrako 23 yhdessä pumppukammiossa 19 kimmoisasti esijännityksen alaisena tiivistävästi rengasraon 23 edessä pidätetyn ympyrän muotoisen peiterenkaan 24 kanssa. Tämä peiterengas 24 pidetään ainakin kolmea, aksiaalisesti säiliöön 3 nähden peitepintaan 4 kiinnitettyyn napaan 25 johtavaa puolaa 26 vasten. Kaikkien puolien 26 täytyy kulkea suunnilleen samalla tavalla kulloisestakin (pituusakseliin 2 nähden) säteettäi-sestä viivasta samaan suuntaan poikkeavaa tai kaarevaa viivaa pitkin navasta 25 peiterenkaan 24 sisäreunaan.

Napa 25 voi olla kiinnitetty niitillä 27 tai jollakin muulla kytkinelimellä peitepinnan 4 keskiosaan 28. Navan 25 kiinnitys peitepinnan 4 keskiosan 28 keskiöön on erittäin edullista, koska tämä kohta tarkoituksenmukaisesti on käytettävissä valu-tapin kohtana 29 tarkoituksenmukaisesti yksiosaiseksi yhdessä peitepinnan 4 kanssa painevalamalla valmistetun säiliön 3 painevalamiseksi. Keksinnön mukaan peiterengas 24 täytyy pitää tietyllä esijännityksellä peitepinnan 4 rengasrakoa 23 vasten. Tämä esijännitys voidaan aikaansaada edullisesti siten, että peiterenkaan 24, puolien 26 ja navan 25 muodostamaa pyörämäistä järjestelmää on deformoitavissa tietty määrä niitattaessa, kuten periaatteessa käy selville puolien 26, navan 25 ja niitin 27/27a erilaisista esityksistä kuvion 2 vasemmalla ja oikealla sivulla. Käytännössä peiterenkaan 24 tulisi nojata tiivistys-huulillaan 30 ja 31 lujasti peitepinnassa 4 olevan rengasraon 23 reuna-alueisiin, kun napa 25 siirtyy vielä tietyn matkan a, esim. 1 mm:n, peiterenkaan 24 koko läpimitan ollessa noin 25 mm, peitepinnan 4 keskiosan 28 keskikohdan eli valukohdan 29 yli.

8 69995

On huomattava, että useat, erityisesti kolme, rengaspintaa ei mainittavasti pienentävää ripaa (ei esitetty) keskeyttää rengaspinnan 23, jotka rivat yhdistävät peitepinnan 4 ulkoreunan 32 keskiosan 28 kanssa. Keksinnön mukaisen jakelusäiliön eräs erityinen etu saavutetaan silloin, kun rengasrako 23 on kallistettu säiliön pituusakselin 2 kanssa yhdensuuntaisessa leikkauksessa peitepinnan 4 keskiosasta 28 lähtien vinoon kulmaan noin 45 - 75° säteittäiseen suuntaan nähden pumppu-kammion 19 sisäosaa kohti. Tämän kaitevuusasennon, johon peiterengas 24 luonnollisesti on sopeutettu ja sen ansiosta, että viimeksi mainittu kertävillä tiivistyshuulilla 30 ja 31 nojaa tiivistäen rengasraon 23 uiko- ja sisäpuolella peitelevyä 4 vasten, jolloin peitepinta kulkee kartiomaisesti, ts. pääasiallisesti yhdensuuntaisesti rengasraon suppilomaisen pinnan kanssa, saavutetaan se, että pumppukammion 19 kysymyksessä olevan imu- eli tuloventtiil in avautuessa sekä sulkeutuessa kulloinkin säiliön sisäosassa 7 tai pumppukammiossa 19 olevan, pois tungettavan aineksen toisaalta ja toisaalta peiterenkaan 24 välillä vaikuttava voima on voitettava huomattavasti osaksi leikkuuvaikutuksella. Leikkuuvoimakomponentti muodostuu puolestaan kahdesta yksittäiskomponentista, nimittäin navan 25 kehän suuntaisesta komponentista ja toisesta, komponentista, joka kulkee suunnilleen rengasraon 23 ja peiterenkaan 24 kaltevuuskulman suunnassa. Tämä leikkuuvoimakomponentti vaikuttaa ensiksikin sen vuoksi, että peiterengas ei ole painettu missään kohdassa laakeasti rengasraon reunaa vasten, vaan kaikkialla on suljettava ainoastaan viivamaisia tiivistyshuulia pitkin ja toiseksi sen vuoksi, että tiivistyshuulet 30, 31 sijaitsevat edellä mainitulla tavalla kartiomaisesti tai vinosti päällekkäin. Säiliön sisäosasta 7 pumppukammioon juoksevan ainesvirran irrottamien pinteestä venttiiliä 18 suljettaessa tapahtuu sen vuoksi tämän virran tiivistyshuulilla 30 ja 31 katkaisun vaikutuksesta.

9 69995 Säiliö 3 siihen muodostettuine kansi- eli peitepintoineen 4 voi olla tehty tavallisesta painevalumuovista. Eräässä sovellutusesimerkissä säiliön lieriömäisen osan sisäläpi-mitta on noin 35 mm ja pituus noin 110 mm. Seinämän paksuus voi olla suuruusluokkaa 0,8 mm. Tässä sovellutusesimerkissä rengasraon 23 pienin leveys on noin 2 mm.

Tässä sovellutusesimerkissä peiterenqas 24 napoineen 25 ja puolineen 26 on valmistettu polypropeenista. Kaarevien puolien poikkileikkaus on suunnilleen neliömäinen, jolloin sivun pituus on noin 0,2 - 0,4 mm. Kalvopumpun kimmoisan pinnan muodostava kupu 10 on sopivimmin lämpöplastista polyesterielastomeeria.

Claims (9)

10 6999 5

1. Jakelusäiliö, jossa on kansipinnan käsittävä lieriömäinen säiliö ja kehältään tiivistetty, säiliön sisäseinämään nojaava sekä alipaineen ja ilmakehän ilmanpaineen aikaansaaman syötön aikana viskoosista säiliön täytöstä, kuten hammastahnaa, kansipinnan suuntaan seuraava mäntä sekä kansipinnassa olevan imuventtiil in, jakelusäiliön poistoventtiilin ja venttiileiden väliin jäävän, kimmoisasti kokoonpainettavan, venttiileihin saakka suljetun pumppukammion käsittävä kalvopumppu, tunnettu siitä, että imuventtiilin (18) muodostaa kansipinnassa (4) ympyrän muotoisesti, symmetrisesti säiliön akseliin (2) nähden kulkeva rengasrako (23) yhdessä pumppu-kammiossa (19) kimmoisasti esijännityksen alaisena tiivistä-västi rengasraon (23) edessä pidätetyn ympyrän muotoisen peiterenkaan (24) kanssa ja että peiterengas (24) on pidetty ainakin kolmea, aksiaalisesti säiliöön (3) nähden kiinnitettyä napaa (25) kohti kulkevaa puolaa (26) vasten.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen jakelusäiliö, tunnettu siitä, että kaikki puolat (26) kulkevat samaan suuntaan säteettäisestä suunnasta poikkeavaa kaarevaa viivaa pitkin navasta (25) peiterenkaaseen (24).

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen jakelusäiliö, tunnettu siitä, että napa (25) on yhdistetty yhdellä säiliön akselilla (2) kulkevalla niitillä (27) kansipinnan (4) keskiosan (28) kanssa.

4. Yhden tai useamman patenttivaatimuksen 1-3 mukainen jakelusäiliö, tunnettu siitä, että napa (25) kansipintaan (4) kiinnitettäessä on painettu kansipintaa (4) ja rengasrakoa (23) vasten kohdistamalla puolien (26) ja navan (25) muodostamaan järjestelmään taivutusvoima. li n 69995

5. Yhden tai useamman patenttivaatimuksen 1-4 mukainen jakelusäiliö, tunnettu siitä, että rengasraon (23) keskeyttävät useat, erityisesti kolme, rengaspintaa ei mainittavasti pienentävät rivat, jotka yhdistävät kansipinnan (4) uloimman reunan tai alueen (32) navan (25) kanssa kytkettävän keskiosan (28) kanssa.

6. Yhden tai useamman patenttivaatimuksen 1-5 mukainen jakelusäiliö, tunnettu siitä, että rengasrako (23) yhdensuuntaisesti säiliön pituusakselin (2) kanssa kulkevassa leikkauksessa on kallistettu kansipinnan (4) keskiosasta (28) lähtien vinoon, mieluiten noin 45 - 75° säteittäiseen suuntaan nähden pumppukammion (19) sisäosaa kohti.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen jakelusäiliö, tunnettu siitä, että peiterengas (24) on asetettu tai sovitettu suunnilleen yhdensuuntaisesti rengasraon (23) pinnan kanssa suunnattuna puolien (26) ulkopäitä vasten.

8. Yhden tai useamman patenttivaatimuksen 1-7 mukainen jakelusäiliö, tunnettu siitä, että peiterengas (24) nojaa ympäri kulkevalla tiivistyshuulella (30, 31) rengasraon (23) ylä- ja alapuolelle tiivistävästi kansipintaan (4) siellä, missä kansipinta kulkee kartiomaisesti, ts. pääasiallisesti yhdensuuntaisesti suppilon muotoisen rengaspinnan kanssa.

9. Yhden tai useamman patenttivaatimuksen 1-8 mukainen jakelusäiliö, tunnettu siitä, että navan (25) ja kansipinnan keskiosan (28) välinen yhtymäkohta on säiliön (3) painevaluun käytetty keskeinen valukohta (29). 12 69995