KR20010033331A

KR20010033331A - 연속투약 펌프 고정장치 및 그 방법

Info

Publication number: KR20010033331A
Application number: KR1020007006783A
Authority: KR
Inventors: 로버트 에스. 슐츠
Original assignee: 릭 스코필드; 엠사르, 인코포레이티드
Priority date: 1997-12-19
Filing date: 1998-12-18
Publication date: 2001-04-25
Also published as: US5918778A; WO1999032376A1; CN1102905C; KR100593379B1; EP1068137A4; BR9813806A; CN1284926A; JP2001526158A; EP1068137A1

Abstract

본 발명은 펌프(P)와 펌프고정장치에 대한 것인데, 펌프고정장치는 축방향으로 바깥쪽 끝부분에 축방향으로 바깥쪽 턱(71)과 안쪽턱(72)을 구비하고 있다. 이 턱(71, 72)들은 펌프(P)에 형성된 방사상으로 돌출한 플랜지(80)와 상호작용하는 데 사용되어, 펌프가 별도의 크림핑없이 장착컵에 확고히 꽉 끼워져 고정될 수 있게 된다. 상기 턱(71, 72)들은 또한 장착컵(6)에 대한 펌프의 위치를 조절한다. 그 결과로 이 턱들은 펌프가 조립상태에서 개스킷을 압축하는 것을 막아주어 개스킷이 압축되어 생기는 투약량의 변동을 제어하게 된다. 상기 플랜지(80)는 펌프의 작동중에 용기안으로 공기를 통기시키는 통기구(V)를 형성하는 슬롯을 구비할 수 있다.

Description

연속투약 펌프 고정장치 및 그 방법{CONSTANT DOSAGE PUMP SECURING DEVICE AND METHOD}

용기에 장착되는 펌프의 기술분야에서는, 장착컵이나 고정테를 사용하여 용기의 목부위에 펌프를 크림프(crimp)하는 것이 알려져 있다. 종래에는, 준조립(sub-assembly) 과정에서, 상기 장착컵이나 고정테를 펌프 본체에 크림프하는 것이 필요하였는데, 그리하여 최종 조립체는 일체로 용기의 목부위에 장착될 수 있었다. 누출을 최소화하면서 펌프를 용기에 적절히 밀봉시키기 위해서는, 용기의 목부위나 펌프 하우징에 작용하는 탄성재의 개스킷을 사용하는 것이 일반적이었다. 이러한 종래의 장치의 단점은, 펌프가 종래의 장착기술, 예컨대 크림핑으로 용기에 고정될 때, 하부(즉, 축방향으로 안쪽) 개스킷이 크림핑 과정중에 종종 압축되었고, 안쪽의 개스킷 압축량은 쉽게 통제되지 않는 것이었다. 그 결과로, 안쪽 개스킷의 압축량의 변화는, 크림프되고 압축된 개스킷에 기인한 펌프 하우징에 작용하는 상방향 압력으로 인해, 펌프 피스톤의 스트로크 길이의 변화를 초래할 수 있었다. 펌프 하우징에 작용하는 이런 상방향 압력은 두가지 방법으로 펌프의 스트로크 길이를 단축시킬수 있는데: 첫째, 펌프 하우징을 위로 이동시킴으로써, 둘째, 펌프 하우징의 상부로 하여금 상부(즉, 축방향으로 바깥쪽) 개스킷(또는 격판, diaphragm)의 바깥 모서리를 압축하게 함으로써, 상부 개스킷의 중앙부를 내리 누르고 펌프 피스톤의 스트로크 길이를 감소시키게 된다. 따라서 펌프와 장착컵을 용기에 크림핑하는 과정중에 투약 변동이 생기게 된다. 용기에 장착된 펌프의 사용에 있어서 그러한 투약 변동은 허용될 수 없는 것이다.

본 발명은 펌프 및 펌프를 용기에 장착하기 위한 펌프 고정장치에 관한 것으로, 이 장치는 펌프가 연속적인 투약의 정확도를 가지고 작동할 수 있게 해준다. 특히, 본 발명은 낮은 프로파일을 가진 펌프와 장착컵(mounting cup) 또는 고정테(ferrule)에 관한 것인데, 이러한 장착컵 또는 고정테는 펌프에 크림핑(crimping)없이 견고하게 장착되고, 그리하여 펌프의 투약량의 변동을 방지하며, 용기에 통기가 될 수 있게 한다.

본 발명의 이와 같은 그리고 다른 장점과 목적은 발명의 실시예를 나타내는 첨부된 도면을 참조로 고려해 보면 청구범위나 발명의 상세한 설명으로부터 명확하며, 도면에서 같은 참조번호는 같은 부품을 나탄낸다.

도 1은 본 발명에 따른 펌프와 장착컵의 단면도,

도 2는 도 1에서 I로 표시된 부분의 확대도,

도 3은 도 2의 III-III선을 따른 확대 평면도이다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 펌프 고정기술에서의 문제점을 해소하기 위한 펌프와 펌프 고정장치를 제공한다. 본 발명에 따른 장착컵은, 축방향으로 바깥쪽 끝부위에(axially-outer end), 안쪽으로 돌출된 축방향 바깥쪽턱(radially inwardly projecting axially-outer step)과 안쪽으로 돌출된 축방향 안쪽턱(radially inwardly projecting axially-inner step)을 구비하고 있다. 이러한 턱들은 펌프 하우징에서 축방향 슬롯과 함께 방사상으로 돌출된 플랜지와 상호작용을 하는 데 사용되어, 펌프가 크림핑할 필요없이 장착컵에 확실히 결합되게 한다. 안쪽과 바깥쪽 턱도 장착컵에 대해 펌프의 위치를 조절한다. 그 결과로, 이러한 턱들은 크림핑하는 동안 펌프 하우징이 움직이는 것을 방지하며, 상부 개스킷 또는 격판의 압축을 방지하여, 크림핑하는 동안 장착컵이나 고정테에 대한 펌프 하우징의 이동에 기인한 펌프 배출량의 변동 또는 상부 개스킷 또는 격판의 압축에 의한 변동을 방지하게 된다. 상기 슬롯은 펌프의 작동중에 용기안으로 통기를 위한 통기구를 형성한다.

본 발명의 방법에서는, 적어도 하나의 상부 개스킷 또는 격판이 장착컵 또는 고정테안에 삽입되고, 바람직하게는, 안쪽과 바깥쪽 턱 사이에 플랜지를 꽉 끼움으로써, 펌프가 장착컵이나 고정테에 고정된다. 펌프 피스톤 머리부에 액튜에이터가 부착될 수도 있다. 그 후 완성된 조립품은 크림핑이나 나사고정과 같은 어떤 공지의 방법으로든 용기에 고정될 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예인 펌프(P)의 단면도로서, 펌프(P)는 피스톤(2)이 안에서 미끄럼운동하는 하우징(1)을 구비하고 있다. 펌프 하우징(1)은 대직경부(1.1)와 소직경부(1.2)를 구비할 수 있다. 펌프 피스톤(2)은 펌프 하우징(1)의 대직경부(1.1) 안에 맞물려 왕복운동하는 대직경부(2.1)와 펌프 하우징(1)의 소지경부(1.2) 안에 맞물려 왕복운동하는 소직경부(2.2)를 구비할 수 있다. 소직경부(2.2)는 적어도 하나의 슬롯(2.3)을 구비하여 하우징(1)의 소직경부(1.2)에 있는 유체가 대직경부(1.1)로 흐를 수 있게 하고, 소직경부(2.2)는 바람직하게는 펌프가 조립될 때 해당 위치에 미끄럼 밀봉부(12)를 끼워넣는 데 사용된다. 피스톤(2)은 펌프 머리부(2.4)에 분무노즐(4)로 이어지는 출구(3)를 구비하고 있다. 미끄럼 밀봉부(12)는 상기 하우징(1)에 형성된 펌프실(13)의 입구 끝부분을 밀봉한다. 이 미끄럼 밀봉부(12)는 예컨대, 미국특허 제52,777,559호에 기술된 형태로 할 수 있다. 프리콤프레션 펌프(precompression pump)의 기술분야에서 공지된 바와 같이, 밸브 머리부(8)와 스프링(22)은 상기 노즐(4)로 향하는 압축액의 이송을 조절할 수 있다. 분무노즐(4)은 액튜에이터 조립체(5) 안에 설치되어 있다. 아래에 자세히 기술된 바와 같이, 펌프(P)는 목(N)을 구비한 용기나 병(C) 위에 장착될 수 있다.

본 발명의 장착컵 또는 고정테(6)는 단이 형성된 구조로 될 수 있는데, 즉 축방향으로 (펌프축(A)에 대해) 안쪽부분(6.1)인 대직경부와 축방향으로 바깥쪽부분(6.2)인 소직경부를 구비한다. 축방향으로 안쪽부분(6.1)은 상기 바깥쪽부분(6.2)과 안쪽부분(6.1) 사이의 천이구역(60) 가까이에 환형의 오목부(62)를 구비할 수 있다. 이 오목부(62)는 천이구역(60)에 대하여 하부 개스킷(7.1)을 유지하는 데 있어서 유용하며, 그리하여 장착컵 또는 고정테(6) 안에 하부 캐스킷(7.1)을 견고히 고정할 수 있게 된다. 하부 개스킷(7.1)은 목부위(N)의 상단부에 밀봉부를 제공하는 데 사용되며, 그리하여 장착컵 또는 고정테(6)와 목부위(N) 사이의 용기(C)의 용액의 누출을 방지할 수 있게 된다. 이 기술분야에서 공지된 바와 같이, 축방향으로 안쪽부분(6.1)의 하단부는 목부위(N)의 플랜지의 하면(L)에 닿도록 크림프되거나 변형되며, 그렇지 않으면, 축방향으로 안쪽부분(6.1)의 하단부는 장착컵이나 고정테(6)를 목부위(N)에 고정하기 위해 공지의 고정방법, 즉, 나사형태를 구비할 수도 있다.

축방향으로 바깥쪽부분(6.2)은 피스톤(2)의 펌프 머리부(2.4)가 뚫고 돌출할 수 있도록 개구부(O)를 구비한다. 축방향으로 바깥쪽부분(6.2)은 또한 상면(70) 가까이의 내면에 반경방향 안쪽으로 돌출하며 원주상으로 축방향으로 바깥쪽턱(71) 및 안쪽턱(72)을 구비한다. 상기 턱(71, 72)들은 장착컵이나 고정테(6)의 축방향으로 바깥쪽부분(6.2)에 원주링(73)을 스탬핑하거나 몰딩하여 형성할 수 있으며, 그렇지 않으면, 장착컵이나 고정테(6)의 축방향으로 바깥쪽부분(6.2)에 두개의 오목한 부분을 몰딩함으로써 형성시킬 수도 있다. 축방향으로 바깥쪽턱(71)은 장착컵이나 고정테(6)의 상면(70)으로부터 일정간격(D, 도 2)만큼 축방향으로 떨어져 있는데, 이것은 도 2에 표시된 상부 개스킷 또는 격판(7.2)의 두께(t)와 같거나 약간 크다. 이 간격은 플랜지(80)가 상기 턱(71)에 걸려 펌프 하우징(1)이 위로 올라가 상부 개스킷 또는 격판(7.2)을 압축하는 것을 막아주는데, 그리하여 상부 개스킷 또는 격판(7.2)이 압축되어 발생하는 펌프(P)의 투약량의 변동을 방지하게 된다.

도 2에서 특히 자세히 보인 바와 같이, 대직경부(1.1)의 축방향으로 바깥쪽 끝부분의 바깥면은 적어도 하나의 돌출부를 구비하는데, 바람직한 실시예에서는 축방향의 슬롯(81)을 구비한 플랜지(80) 형태로 되어 있다. 이 플랜지(80)는 상기 축방향으로 바깥쪽턱(71) 및 안쪽턱(72) 사이에 끼워질 수 있는 크기로 되어 있어서, 축방향으로 바깥쪽턱(71)은 플랜지(80)의 축방향으로 바깥면(8.1)과의 접촉에 의해 장착컵 또는 고정테(6)에 대한 하우징(1)의 상향이동을 방지하며, 축방향으로 안쪽턱(72)은 플랜지(80)의 축방향으로 안쪽면(8.2)과의 접촉에 의해 장착컵 또는 고정테(6)에 대한 하우징(1)의 하향이동을 방지하게 된다. 특히 도 3에 보인 바와 같이, 플랜지(80)는 대직경부(1.1) 둘레를 따라 배치된 일련의 슬롯(81)을 구비할 수 있는데, 이 슬롯(81)들은 대직경부(1.1)와 장착컵 또는 고정테(6) 사이에서 통기구(V)를 형성할 수 있는 크기로 되어 있다. 대지경부(1.1)는 대직경부(1.1)와 하부 개스킷(7.1) 사이의 통기구(V)를 형성하는 데 도움을 주는 노치(90)가 구비되어 있으며, 이 노치(90)는 원주를 따라 배치되어 있다.

본 발명에 따른 장치의 조립과 작동은 이하에서 설명된다. 적절한 제조방법에 의해 장착컵 또는 고정테(6)를 형성한 후에, 상부 개스킷 또는 격판(7.2)과 하부 개스킷(7.1)이 각각 축방향으로 바깥쪽부분(6.2)과 안쪽부분(6.1)에 배치된다. 상부 개스킷 또는 격판(7.2)은 펌프 머리부(2.4)에 상부 개스킷 또는 격판(7.2)을 장착함으로써 장착컵 또는 고정테(6)에 펌프(P)가 삽입될 때 동시에 같이 삽입된다. 적어도 하부 개스킷(7.1)은 오목부(62)와 천이구역(60) 사이에 끼워넣음으로써 제위치에 고정될 수 있으며, 또는 오목부(62)이 마찰에 의해 제 위치에 고정될 수도 있다. 그런 후에, 조립된 펌프(P)(작은 액튜에이터(5))가 장착컵 또는 고정테(6)에 삽입된다. 대안으로서, 조립된 펌프(P)가 장착컵 또는 고정테(6)에 삽입된 후에 하부 개스킷(7.1)이 고정테(6)에 삽입될 수도 있다. 피스톤(2)의 펌프 머리부(2.4)가 개구부(O)에 꼭 맞게 통과하고, 플랜지(80)가 축방향으로 바깥쪽턱(71) 및 안쪽턱(72) 사이에 꼭 끼워지도록 펌프(P)가 삽입된다. 이렇게 꽉 끼움으로써 장착컵 또는 고정테(6)를 펌프(P)에 크림핑할 필요가 없게 한다. 축방향으로 바깥쪽턱(71)은 하우징(1)의 상부가 상부 개스킷 또는 격판(7.2)을 압축하거나 접촉하는 것을 막아준다. 펌프 하우징(1)을 장착컵 또는 고정테(6)에 꽉 끼움으로써 펌프와 장착컵 또는 고정테(6)가 일체로 서로 견고히 고정되고 장착컵 또는 고정테를 크림핑하거나 다른 변형방법을 사용할 필요가 없게 된다. 따라서 이렇게 하여 조립속도를 크게 향상시킬 수 있게 된다. 액튜에이터(5)가 펌프(P) 위에 장착되고 나서, 전체 조립품은 용기(C)의 목부위(N)에 놓여져 크림프나 다른 고정방법으로 목부위(N)에 고정된다.

작동에 있어서는, 액튜에이터(5)를 누르면 피스톤(2)이 아래로 이동하고, 이러한 하방이동은 피스톤(2)의 턱(S)이 상부 개스킷 또는 격판(7.2)으로부터 떨어지게 한다. 이러한 이동은 피스톤(2)과 상부 개스킷 또는 격판(7.2) 사이에 통기구(V)를 형성하는 틈을 생성하는데, 이 틈은 공기가 통기구(V)(이 통기구는 피스톤(2)과 상부 개스킷 또는 격판(7.2) 사이를 지나고, 축방향으로 바깥쪽부분(6.2)과 대경부(1.1) 사이의 플랜지(80)의 슬롯(81)을 통과하여 노치(90)를 지나간다.)를 따라 용기(C)의 내부로 들어가게 하여 용기(C)의 내부를 통기시킨다. 축방향으로 안쪽턱(72)는 액튜에이터(5)에 작용하는 어떤 하방력이 펌프(P)를 장착컵 또는 고정테(6)에 대해 이동시키는 것을 방지한다. 이 기술분야에서 알려져 있는 바와 같이, 피스톤(2)의 하방이동은, 압력이 스프링(22)의 힘을 이기고 밸브 머리부(8)를 아래로 이동시켜 가압된 용액이 노즐(4)로 나가는 점까지 펌프실(13) 내에 있는 용액에 압력을 가하게 된다. 액튜에이터(5)에 가해진 힘이 해제되는 순간, 스프링(22)은 피스톤(2)의 턱(S)이 상부 개스킷 또는 격판(7.2)에 접촉할 때까지 피스톤(2)을 위로 밀어올리고 밀봉부(12)를 통해 용액을 펌프실(13)로 끌어낸다. 상부 개스킷 또는 격판(7.2)과 상기 턱(S)의 접촉은 통기구(V)를 밀봉시키고, 통기구(V)를 통한 용액의 누출을 방지한다.

물론, 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 상기 발명에서 여러가지 변경을 가하는 것은 이 분야의 통상의 지식을 가진 사람에게는 용이한 일이다. 상기 발명의 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 한정될 것이다.

Claims

축방향으로 바깥면을 구비하는 하우징을 구비하는 펌프; 및

펌프에 조립되었을 때 펌프를 둘러싸는 고정장치를 구비하되, 상기 고정장치는 상면과, 반경방향 안쪽으로 돌출한 제1 턱을 구비하며, 이 제1 턱은 상기 상면에서 축방향으로 안쪽으로 떨어져 있고, 상기 제1 턱과 상기 하우징의 축방향으로 바깥면의 접촉은 펌프 하우징이 상기 상면으로 이동하는 것을 방지하도록 된 용기에 장착되는 조립체.
제 1항에 있어서, 상기 하우징은 방사방향으로 바깥면과, 이 바깥면에 축방향으로 바깥면을 가지는 적어도 하나의 방사방향의 돌출부를 가지는 용기에 장착되는 조립체.
제1항에 있어서, 상기 조립체는 상기 축방향으로 바깥면과 상기 상면 사이에 위치하는 개스킷을 구비하는 용기에 장착되는 조립체.
제3항에 있어서, 상기 개스킷은 상기 제1 턱과 상면 사이의 거리와 같거나 작은 두께를 가지는 용기에 장착되는 조립체.
제2항에 있어서, 상기 적어도 하나의 방사방향 돌출부는 플랜지를 구비하는 용기에 장착되는 조립체.
제5항에 있어서, 상기 플랜지는 적어도 하나의 축방향 슬롯을 구비하는 용기에 장착되는 조립체.
제 2항에 있어서, 상기 고정장치는 반경방향 안쪽으로 돌출한 제2 턱을 구비하며, 이 제2 턱은 상기 제1 턱으로부터 축방향으로 안쪽으로 배치된 용기에 장착되는 조립체.
제7항에 있어서, 방사방향 돌출부는 축방항으로 안쪽면을 구비하고, 상기 제2 턱과 상기 방사방향 돌출부의 축방향으로 안쪽면의 접촉은 펌프 하우징이 상기 상면으로부터 이동하는 것을 방지하도록 된 용기에 장착되는 조립체.
제8항에 있어서, 상기 방사방향 돌출부는 상기 제1, 2 턱 사이 공간에 꼭 끼워지는 용기에 장착되는 조립체.
제2항에 있어서, 상기 방사방향 돌출부는 축방향으로 안쪽면을 구비하는 용기에 장착되는 조립체.
제1항에 있어서, 상기 하우징은 대직경부와 소직경부를 구비하는 용기에 장착되는 조립체.
제11항에 있어서, 상기 펌프는 상기 하우징의 대직경부에서 미끄럼 이동하는 대직경부와 소직경부를 구비하는 용기에 장착되는 조립체.
제12항에 있어서, 상기 피스톤의 소직경부는 적어도 하나의 슬롯을 구비하는 용기에 장착되는 조립체.
제11항에 있어서, 상기 축방향으로 바깥면은 상기 하우징의 대직경부에 위치하는 용기에 장착되는 조립체.
제11항에 있어서, 상기 고정장치는 대직경부와 소직경부를 구비하는 용기에 장착되는 조립체.
제15항에 있어서, 상기 제1 턱은 상기 고정장치의 대직경부에 위치하는 용기에 장착되는 조립체.
방사방향으로 바깥쪽면을 가지고 있고 이 바깥쪽면에는 적어도 하나의 방사방향의 돌출부를 구비하며 이 방사상의 돌출부는 축방향으로 바깥쪽면과 안쪽면을 구비하는 하우징을 구비한 펌프를 제공하는 단계;

상면, 이 상면에서 축방향으로 안쪽에 배치된 반경방향으로 안쪽으로 돌출한 제1 턱, 및 이 제1 턱에서 축방향으로 안쪽에 배치된 반경방향으로 안쪽으로 돌출한 제2 턱을 구비하는 고정장치를 제공하는 단계; 및

상기 제1 턱과 제2 턱 사이에 적어도 하나의 상기 방사상의 돌출부를 끼워넣는 단계;를 포함하여 이루어지는 펌프를 고정하는 방법.
제17항에 있어서, 상기 적어도 하나의 방사상의 돌출부는 적어도 하나의 슬롯을 구비하고, 상기 제1 턱과 제 2턱 사이에 상기 적어도 하나의 방사상의 돌출부를 끼워넣는 단계는 상기 적어도 하나의 슬롯을 통하는 통기구를 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 펌프를 고정하는 방법.
제17항에 있어서, 상기 고정장치와 상기 적어도 하나의 방사상의 돌출부 사이에 개스킷을 삽입하는 단계를 추가로 포함하는 펌프를 고정하는 방법.
제19항에 있어서, 상기 개스킷을 삽입하는 단계는 상기 상면에 대해 개스킷을 삽입하는 단계를 포함하는 펌프를 고정하는 방법.
제17항에 있어서, 상기 조립체를 용기에 고정하는 단계를 추가로 포함하는 펌프를 고정하는 방법.
제21항에 있어서, 상기 고정장치를 상기 용기에 크림핑하는 단계를 포함하는 펌프를 고정하는 방법.
제17항에 있어서, 상기 제1 턱과 제2 턱 사이에 적어도 하나의 상기 방사상의 돌출부를 끼워넣는 단계 후에 상기 펌프에 액튜에이터를 부착하는 단계를 추가로 포함하여 이루어지는 펌프를 고정하는 방법.