JP2011523894A - 流体排出ヘッド - Google Patents

Abstract

排出開口（６）を有する排出ノズル（５）を備え、その中に内側スリーブ（７）が配置され、内側スリーブが、媒体ダクト（８）を有し且つ排出開口（６）を自動的に閉鎖するバネ付勢された弁体（１０）を保持し、弁体（１０）が、内側スリーブ（７）により形成されるシリンダ室（１２）内で軸方向に移動され得るシリンダピストンとして形成され、上方の弁座（１４）及び下方の弁座（１５）がピストン端部（１６，１７）に対して備えられ、弁体（１０）が、媒体ダクト（８）に連結される圧力室（１９）の室底部を形成する中間の弁板（１８）を有し、上方の弁座（１４）を開放するために、弁体（１０）を閉鎖状態に保持するバネ力より高い媒体排出圧が圧力室内で調整され得る、流体排出ヘッド。

Description

本発明は、請求項１の前文による流体排出ヘッドに関するものである。

ＷＯ２００７／００９６１７Ａ１号公報は、排出開口を有し且つ内側スリーブを保持する排出ノズルを備えた流体排出ヘッドを開示している。内側スリーブ内には内側本体が配置され、内側本体は出口ダクトを画成し排出装置の係合部分に連結するための連結要素を有している。排出開口に隣接する前端にて、内側スリーブは密閉面を有しており、密閉面に対して内側本体上に位置し且つ出口ダクトを閉鎖する弁栓がバネ付勢されている。従って、弁は、排出ヘッドに組み込まれ、その中でユーザによって作動されたとき相対運動によって弁閉鎖が実現される。このような弁は、小さく寸法が選定され得る。しかしながら、流体排出ヘッドの吸引戻りの問題のために、微生物及びバクテリアの侵入に対する防護が十分には達成されない。従って、微生物や他の汚染物質が排出開口を通ってシステム内に侵入できないようにするために、微量作用の物質の使用が必要となり得る。このような微量作用の物質の使用は、防腐剤のない媒体が使用されるときには、不利である。

従って、本発明の目的は、改良された弁閉鎖を可能にする流体排出ヘッドを提供することにある。

この目的は、請求項１の特徴部分により解決される。

これにより、弁閉鎖時の吸引戻りの問題が正圧弁により排除される弁閉鎖を備えた流体排出ヘッドが提供される。噴出衝撃直後の急激な閉鎖は、確実に、微生物も他の汚染物質も媒体出口を通って流体排出ヘッド内に侵入し得ないようにできる。弁を開放するための力が、排出ヘッド内に搬入される媒体により直接的に与えられる。調整可能な媒体圧力が、弁体をバネ力に抗して移動させることによって、バネ付勢された弁閉鎖を開放する。排出装置により流体排出ヘッド内に搬入される媒体は、シリンダ室内の閉鎖及び密閉空間内に導入され、そこから媒体出口まで流れる。シリンダ室は、ある量の媒体を媒体出口に供給し、その媒体表面は、媒体前圧と関連してバクテリア及び汚染物質の侵入を妨げる。弁閉鎖の小寸法化が可能である。

弁体を上方の弁座に押圧するためにバネが作用する中間の弁板は、好ましくはシリンダ室の底部を密閉するための密閉片を有している。シリンダ室内に十分な媒体圧力が与えられると、シリンダ室の底部が中間の弁板を形成し、上方の弁座は、媒体前圧によりもたらされる中間弁板への力がそれを閉じた状態に保持するバネ力より大きくなったとき、外れる。シリンダ室内の投影面積と増大する圧力との設定比により、開弁及び閉弁に関する作用が行使され得る。

下方の弁座は、好ましくは媒体ダクトのための詰め箱パッキンの機能を有しており、それに弁体の移動する下端が密着して当接する。

本発明のさらなる改良点は、以下の説明及び他の請求項から推定され得る。

本発明は、添付の図面に示された実施例を用いることにより、以下にさらに詳細に説明される。

第一の実施例による流体排出ヘッドを概略的に断面で示す。 図１による流体排出ヘッドの弁閉鎖を概略的に拡大図で示す。 図２による流体排出ヘッドを弁閉鎖が開放した状態で示す。 第二の実施例による流体排出ヘッドを概略的に断面で示す。 図４による流体排出ヘッドを弁閉鎖が開放した状態で示す。 図４による流体排出ヘッドの平面図を排出ノズルが部分的に除去された状態で概略的に示す。 第三の実施例による流体排出ヘッドを概略的に断面で示す。 図７による流体排出ヘッドを圧力低下の可能な経路と共に概略的に示す。

図１から図３は、排出装置２と共に使用するための流体排出ヘッド１を示しており、排出装置２は流体のための図示しない媒体貯蔵部を含んでいて、その中には媒体が圧力下に在り、あるいはそれから媒体が媒体ポンプ３、特にスラストピストンポンプにより排出されるようになっている。排出装置２は、係合部分４を有しており、それに流体排出ヘッド１が取り付けられ得る。流体排出ヘッド１が取り付けられた排出装置２は、特に流体媒体のためのディスペンサーを形成する。

流体排出ヘッド１及び排出装置２は、ディスペンサーの排出作動または短縮のために、互いに軸方向に移動することができる。作動力が解除されると、流体排出ヘッド１及び排出装置２は、ばねＦによって、図１による初期位置まで反対方向に戻る。

流体排出ヘッド１は、排出開口６を有する排出ノズル５を含んでおり、この場合排出開口６は排出ノズル５の端部に備えられている。排出ノズル５は、内側スリーブ７を保持しており、この内側スリーブ７は、互いに隣接して流体排出ヘッド１内に位置するダクト部分及び／又は媒体空間の形態の媒体ガイド３４の排出部分２６に隣接した媒体ダクト８を画成する。

内側スリーブ７は、付加的に排出装置２の係合部分４への連結を行なうための連結要素９を有し得る。内側スリーブ７は、排出開口６を有する排出ノズル５の前端１３と共にシリンダ室１２を形成するために、排出開口６に対向するその端部１１がポットの形状に形成されている。排出開口６を閉鎖するために、内側スリーブ７は、排出開口６を自動的に閉鎖するバネ付勢された弁体１０を保持する。

弁体１０はシリンダピストンとして形成されている。弁体１０は、内側スリーブ７の上側に形成されるシリンダ室１２内で軸方向に移動することができる。移動可能な弁体１０は、シリンダ室１２を上方及び下方の室部分に区分する。上方の室部分は圧力室１９を形成しており、この圧力室１９は、媒体ダクト８と連結されて排出開口６に関して開放され閉鎖され得る。下方の室部分は、プレストレス力で付勢された弁体１０によって排出開口６を閉鎖するために、弁体１０の圧力負荷のためのバネ要素，特に圧縮バネ２０を保持するために使用される。

弁体１０に関して、上方の弁座１４及び下方の弁座１５が備えられており、これらは同時にピストン端部１６，１７のための案内軸受として機能する。好ましくは、二つの弁座１４，１５の少なくとも一方が案内軸受として機能する。弁体１０のピストンは、中間の弁板１８を有しており、この弁板１８は媒体ダクト８に連結される圧力室１９の室底部を形成する。中間の弁板１８は、上方の弁座１４に関して圧力室１９を密閉する。さらに好ましくは、中間の弁板１８は、シリンダ室１２内での弁体１０の移動をガイドするために使用される。中間の弁板１８は、好ましくは環状密閉リップとして形成され、それは、その上方及び下方への移動時に弁体１０をシリンダ室１２内でガイドする。中間の弁板１８は、圧力室１９の室底部を形成し、室底部は排出開口６に関して特に弁体１０の移動の結果として軸方向に移動され得る。従って、圧力室１９の体積容量は変化し、排出開口６が開放している間、通路ダクト２１内の媒体圧力により満たされることで容積が拡大し、微生物が侵入し得ない。排出開口６が閉じているときの圧力室１９の体積容量の寸法を縮小化することは、微生物の侵入を妨げる残留媒体スラストの効果を有している。

上方の弁座１４を開放するために、弁体１０を閉じた状態に保持する圧縮ばね２０のばね力より高い媒体排出圧力が圧力室１９内で調整され得る。図１及び図２は、弁体１０により閉じられた排出開口６を示す。

弁体１０は、媒体がこの弁体１０を通って流れるよう、媒体ダクト８を圧力室１９に連結する通路ダクト２１を有している。通路ダクト２１は、好ましくは弁体１０の中心を通っている。通路ダクト２１は、上向き管部によって形成されており、上向き管部の出口側は、好ましくは通路ダクト２１を圧力室１９につなげる環状溝２２内で終わっている。

下方の弁座１５は、好ましくはスタッフィング・ボックスを詰め込む機能を有し、漏斗状に拡大した弁体１０のピストン端部１７が特に弁体１０の下方及び上方移動時に弁座１５に密着して当接する。

上方の弁座１４は好ましくはスロット付き軸受け筒２４を備えており、軸受け筒２４は開放及び閉鎖動作時に上方ピストン端部１６をガイドし得るが、他方で、好ましくは丸い密閉面２３を有する上方ピストン端部１６が外れて圧力室１９に関して排出開口６を開放するとき、スロットを通って排出開口６に向かう流れを可能にする。排出開口６は、噴射パターンまたは射出パターンに基づいて、一つ以上の開口を有する。軸受け筒２４は、渦巻き室を形成し得る。

軸受け筒２４は、好ましくは排出ノズル５上に形成され、この端部に対して自立している。圧力室１９は、流体の容器によって排出開口６を包囲しており、その流体は中間の弁板１８と上方の弁座１４との間にて排出開口６に隣接する前方流容器としてある高さを備える。弁体１０が上方の弁座１４から外れる前に、媒体は、高い初期圧力に在る。圧力室１９内でのこの初期圧力は、周囲の圧力より高いので、排出開口６が開放されたとき、現存の媒体は直ぐに出てくる。初期圧力は、好ましくは１．５と２．３バールの間の範囲に設定される。

図３は、開放された排出開口６を示している。このために、弁体１０は、排出開口６から離反して移動し、それは密閉面２３が外れることを意味する。その後、圧力室内１９に在る媒体は、排出開口６から出て、弁体１０の上端と排出ノズル５の前端１３との間に形成される室２８を通って押し進む。室２８は、好ましくは渦巻き室である。この場合、媒体が通路ダクト２１を介してポンプまたは圧力行程の端部まで搬送され排出されるから、排出される量は、圧力室１９の体積容量に制限されない。

開放特性は、投影面積Ｆ１及びＦ２の設定比により決定され、Ｆ１は下方ピストン端部１７のための弁座１５及びその直径により決定され、Ｆ２は圧力室１９及び中間の弁板１８の直径により決定される。Ｆ３は、弁体１０の上方ピストン端部における密閉面２３の領域での排出開口６の開口幅を決定する。

圧縮バネ２０は、シリンダ室１２内に挿入され、一端が中間の弁板１８の下端及び弁座１５に隣接するシリンダ室１２の肩部２７に支持される。

弁体１０は、上方の弁座１４を開閉するために、圧縮バネ２０のバネ力に抗して軸方向に移動され得る。軸方向の行程は、バネ圧縮及び結果として上昇するバネ力によって、及び／又は下方の弁座１５に備えられ得るストッパによって、制限され得る。

内側スリーブ７は、排出ノズル５内に固定配置されており、固定はスナップ式連結を介して分離可能に行なわれ得る。

排出ノズル５は、係合部分４に作動力を適用することにより、手動操作するための指接触面２５を有している。媒体容器から排出される流体をさらに搬送するために使用される排出ノズル５の媒体ダクト８は、係合部分４に属する排出ダクトの形態の排出部分２６に隣接している。ダクト２６の開口幅は、挿入部分により所望の搬送量に選定され適合され得る。ダクト２６，８及び２１は、好ましくは中心軸に沿って上下に配置される。

排出ノズル５は、ここでは、鼻状アダプタとして係合部分４に配置され得るように、鼻状ノブの形態を有している。他の応用では、排出ノズルは、他の外形を有していてもよい。

図４から図６は、流体排出ヘッド１の第二の実施例を示しており、この第二の実施例は前述した第一の実施例とは、軸受け筒２４が挿入された要素２９上に形成されている点で異なっており、要素２９は内側スリーブ７と排出ノズル５の上端１３との間に固定されている。このために、要素２９は、内側スリーブ７内での位置決めのために使用され得る脚３０を蜘蛛状に備えられ得る。さらに、渦巻きダクト３１が、要素２９に一体化された軸受け筒２４上に形成され得る。渦巻きダクト３１を介して、選択可能な噴射パターンが室２８から出てくる媒体に付与され得る。

さらに、第二の実施例は、媒体ダクト８が媒体室の形態の排出部分２６と結合しており、それが弁、特にボール弁３２によって媒体の逆流に対して遮断されまたは防護される点で、上記第一の実施例とは異なっている。本発明による流体排出ヘッド１は、この場合、多数の異なる排出及び搬送システム３３と結合され得る。

他の点については、第一の実施例に関連する上記説明は、第二の実施例に対応して適用される。

図７及び図８に示されているように、第三の実施例によれば、組立ラインで洩れに関して検査され得る流体排出ヘッド１が案出される。この流体排出ヘッドは、圧力低下の種々の経路のチェックを可能にする。結果として、密閉に関する完全なチェックが可能である。

このために、排出開口６を有する排出ノズル５を備え、その中に内側スリーブ７が配置され、この内側スリーブ７が媒体ダクト８を有し且つバネ付勢された弁体１０を保持し、この弁体が自動的に排出開口６を閉鎖し、ピストン端部１６，１７に対して上方の弁座１４及び下方の弁座１５を有する軸方向に移動可能なピストンが内側スリーブ７のポット状端部内に配置されている、流体排出ヘッドが提供される。ポット状端部１１は、内側通路ダクト２１と共に弁体１０のためのシリンダ室１２を形成し、ポット状端部１１は、シリンダ室１２と排出ノズル５の内部空間４３との間に壁部開口４２を有する。

ポット状端部１１は、シリンダ室１２と排出ノズル５の内部空間４３との間に壁部開口４２を有する。図２は、検査され得る密閉位置と、洩れ発生時における圧力低下Ｖ１，Ｖ２及びＶ３の可能な経路と、を示す。このために、空気圧Ｐが媒体ガイド４７の方向に付与される（図７参照）。中間の弁板１８が上方の弁座１４に関して密閉せず、及び／又は弁座１５が密閉しないと、空気は壁部開口４２を通って内部空間４３内に侵入し、圧力低下Ｖ２として測定され得る。弁座１４の領域における洩れは、圧力低下Ｖ１として測定され得る。内側スリーブ７と排出ノズル５との間の洩れは、圧力低下Ｖ３として測定され得る。

ポット状端部１１において、流体排出ヘッド１は外側カム４４を有しており、外側カム４４は軸方向上向きの内側スリーブ７の移動時にストッパとして、排出ノズル５の内壁４８上のリブ４５と協働する。

媒体容器から排出される流体を押し進めるために使用される排出ノズル５の媒体ダクト８は、係合部分４に属する排出ダクトの形態の排出部分２６に隣接している。ダクト２６の開口幅は、挿入部材により所望の搬送量に対して選定され適合され得る。ダクト２６，８及び２１は、好ましくは中心軸に沿って上下に配置される。

排出ノズル５は、ここでは、鼻状アダプタとして係合部分４に配置され得るように、鼻状ノブの形態を有している。他の応用では、排出ノズル５は他の外形を有していてもよい。

その他の点については、第一及び第二の実施例に関する上記説明は、対応して本流体排出ヘッドに適用される。

Claims (17)

1. 排出開口（６）を有する排出ノズル（５）を備え、排出ノズル中に内側スリーブ（７）が配置され、内側スリーブが媒体ダクト（８）を有し且つバネ付勢された弁体（１０）を保持し、弁体が排出開口（６）を自動的に閉鎖するようにした、流体排出ヘッドにおいて、弁体（１０）は、内側スリーブ（７）によって形成されるシリンダ室（１２）内で軸方向に移動され得るシリンダピストンとして形成され、上方の弁座（１４）及び下方の弁座（１５）がピストン端部（１６，１７）に対して備えられ、弁体（１０）が媒体ダクト（８）に連結される圧力室（１９）の室底部を形成する中間の弁板（１８）を有し、上方の弁座（１４）を開放するために、弁体（１０）を閉鎖状態に保持するバネ力より高い媒体排出圧が圧力室内で設定されることを特徴とする、流体排出ヘッド。
2. 中間の弁板（１８）が、上方の弁座（１４）に関して圧力室（１９）を密閉することを特徴とする、請求項１による流体排出ヘッド。
3. 中間の弁板（１８）が、弁体（１０）をその上下動時にシリンダ室（１２）内でガイドする環状密閉リップとして形成されていることを特徴とする、請求項１または２による流体排出ヘッド。
4. 下方の弁座（１５）が、漏斗状に拡大するピストン端部（１７）を密閉して保持することを特徴とする、請求項１から３の何れかによる流体排出ヘッド。
5. 少なくとも一方の弁座（１４，１５）が、ピストン端部（１６，１７）のための案内軸受として形成されていることを特徴とする、請求項１から４の何れかによる流体排出ヘッド。
6. 内側スリーブ（７）が、排出装置（２）の係合部分（４）に連結するための連結要素（９）を有していることを特徴とする、請求項１から５の何れかによる流体排出ヘッド。
7. シリンダ室（１２）がポット状に形成されていることを特徴とする、請求項１から６の何れかによる流体排出ヘッド。
8. 媒体ダクト（８）が、通路ダクト（２１）として弁体（１０）を通って延びていることを特徴とする、請求項１から７の何れかによる流体排出ヘッド。
9. 通路ダクト（２１）が弁体（１０）の中心を通っていることを特徴とする、請求項１から８の何れかによる流体排出ヘッド。
10. シリンダ室（１２）が、弁体（１０）のバネのプレストレスに対する圧縮バネ（２０）のための支持面として、肩部（２７）を有していることを特徴とする、請求項１から９の何れかによる流体排出ヘッド。
11. 上方の弁座（１４）が軸受け筒（２４）内に形成されていることを特徴とする、請求項１から１０の何れかによる流体排出ヘッド。
12. 軸受け筒（２４）がスロット付き自立ブッシュとして、排出ノズル（５）と一体に形成されていることを特徴とする、請求項１１による流体排出ヘッド。
13. 軸受け筒（２４）が、挿入可能な要素（２９）として形成されていることを特徴とする、請求項１１による流体排出ヘッド。
14. 挿入された要素（２９）が、脚（３０）を備えた蜘蛛状に形成されていて、上側に渦巻きダクト（３１）を有していることを特徴とする、請求項１３による流体排出ヘッド。
15. 圧力室（１９）が、前方流容器によって排出開口（６）を包囲していることを特徴とする、請求項１から１４の何れかによる流体排出ヘッド。
16. 媒体ダクト（８）が、互いに隣接し且つ流体排出ヘッド（１）内に配置されるダクト部分及び／又は媒体空間の形態で、媒体ガイド（３４）の排出部分（２６）に隣接していることを特徴とする、請求項１から１５の何れかによる流体排出ヘッド。
17. 媒体ダクト（８）が、媒体の逆流に対して弁（３２）により防護される排出システム（３３）の室状排出部分（２６）に連結され得ることを特徴とする、請求項１６による流体排出ヘッド。

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