NO763683L - - Google Patents

Description

Manuelt påvirkbare, avtrekkerdrevne dispenserpumper

for væskebeholdere har tidligere vært foreslått, hvorav én spe-siell pumpe som har vunnet bred kommersiell anvendelse og bruk er vist i US-patent 3 061 202. Selv om denne pumpe har funnet bred kommersiell anvendelse er den forholdsvis dyr å fremstille idet den består av mange forskjellige deler som hver for seg krever forholdsvis dyre metoder for fremstilling og/eller monte-ring, og som dessuten er temmelig kompliserte og er forbundet med forholdsvis høye materialkostnader.

Der finnes andre patenter som til en viss grad løser problemet i ovennevnte US-patent 3 061 202, hvorav et spesielt er US-patent 3 749 290. Dette patent viser en avtrekkerdrevet sprutinnretning med et deformerbart, hult, elastomerisk rør- innvendig opplagret i et hus. Røret er trykkbelastet på en side-

vegg ved hjelp av en avtrekkermekanisme for reduksjon av volumet i røret, med den følge at væske som trekkes inn i røret fra en beholder, utporsjoneres. Det rørformede element innbefatter ak-sielt på linje anordnede innløp og utløpsåpninger i henholdsvis bunnen og toppen av innretningen, sammen med tilknyttet'innløps-

og utløpsventiler, idet førstnevnte er anordnet i den åpne bunn og sistnevnte i den øvre del av rørelementet som er innrettet til å danne inngrep med deler av sprutinnretningshuset for å utgjøre ventilen. Innretningen ifølge US-patent.et 3 749 202 anvender et avtrekkerorgan for å bøye en sidevegg i rørelementet hvilket bevirker at innløpsventilen lukker og utløpsventilen åpner for ut-strømning av væske, idet den væskemengde som utporsjoneres ved en enkel påvirkning av avtrekkeren bestémmes av graden av side-veggbevegelse eller -bøyning. Nevnte US-patent er et eksempel på

en billig ikke-aerosoldispenser med sammentrykkbar beholder.

US-patent 3 486 663 viser en dispenser omfattende en elastomerisk pumpe og enveis-ventil.<p>umpen består av et elastomerisk element med et utspart parti som er innrettet for tettende inngrep med en bæreflate som sammen med det utsparte parti danner et lukket kammer. Innretningen omfatter videre en eller flere innvendige skillevegger som danner en eller flere avlukker. Til-knyttede innløp og utløp er anordnet sammen med en utsprøytings-dyse. Væske trekkes inn i en eller flere avlukker ved bøyning av pumpens yttervegg-ved hjelp av en finger eller tommel og utsprøy-tes deretter ved påfølgende bøyepåvirkninger på pumpeveggen.

Andre typer sprutinnretninger er velkjente og nærliggen-de når det er -ønskelig å sprøyte væske fra en beholder. F.eks. har en finger-påvirkbar sprut innretning av stempeltypen lenge vært i handelen og har funnet stor anvendelse. Denne teknikk er således langt utviklet, og en lang rekke manuelt påvirkbare dis-penserinnretninger er foreslått og fremstilt, innbefattende avtrekkerdrevne innretninger.

Hovedformålet ved foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en særdeles billig, manuelt påvirkbar, avtrekkerdrevet pum-pedispenser for en væskebeholder som er konstruert med få deler som hver for seg er enkle og billige å fremstille og montere, og fremstilt av lett tilgjengelige materialer som også er billige.

Et annet formål ved oppfinnelsen er å tilveiebringe en væskedispenser av ovennevnte type, hvor væsken avgis fra en beholder på hvilken innretningen er montert, og hvor en utstrøm-ningsventil er anar dnet som en integrerende del av pumpemekanismen i form av en bøyelig membran, hvis bøyning varierer et kammervolum, for om ønskelig å utsprøyte væske fra en dyse som bæres av innretningen .

Et annet formål ved oppfinnelsen er å tilveiebringe en dispenser av ovennevnte type med en komponentinneholdende hoveddel og hvor de fleste eller alle komponentene, spesielt membranet, omfatter og er fremstilt av billig, termoplast-materialer.

Et ytterligere formål ved oppfinnelsen er å tilveiebringe en manuelt påvirkbar dispenserinnretning av ovennevnte type hvor innløps- og utløpsventiler som er driftsmessig forbundet med pumpemekanismen, er opptatt i huset på en enkel måte i én enkelt, bevegelig del av enkel konstruksjon.

Et ytterligere formål ved oppfinnelsen er å tilveiebringe en dispenserinnretning av den ovenfor nevnte type, hvor innløps-og utløpsventilene er enkeltvis og adskilt opptatt i huset , og driftsmessig forbundet med membranen, idet hver ventil er opptatt i adskilte innløps- og utløpskanaler som er forbundet med et pumpekammer i dispenseren.

Oppfinnelsen skal i det følgende forklares nærmere under henvisning til tegningen. Fig. 1 er et vertikalt snitt gjennom en foretrukket utførings-form av oppfinnelsen.

Fig. 2 er et utsnitt i større målestokk av snittet vist i

fig. 1.

Fig. 3 er et vertikalt snitt gjennom en annen utføringsform

av oppfinnelsen, som illustrerer den ene del, samt dennes innløps- og utløpsventil. Fig. 4 er et vertikalt snitt gjennom en ytterligere utførings-form av oppfinnelsen.

Fig. 5 er et snitt stort sett langs linjen 5-5 på fig. 4.

Den foretrukne utføringsform av oppfinnelsen som er vist på fig. 1 og 2, omfatter en dispenser 10 som er festet til en beholder 11 ved hjelp av en festekapsel 12 på toppen av beholderen 11. Dispenseren 10 omfatter en komponent-inneholdende h oveddel 13, et påvirkningselement eller en avtrekker 14 innbefattende en forlengelse 16 som er forbundet med avtrekkeren ved hjelp av et plasthengsel 15. Forlengelsen 16 ligger driftsmessig an på en fjærende, bøyelig pumpemembran 17 som fastholdes i en utsparing i hoveddelen 13 ved hjelp av en innpresset holdeplate 18, gjennom et midtre hull 19 i denne. I hoveddelen 13 er dannet et hulrom som avgrenser et stort sett sylindrisk kammer 20 for opptagelse av væske som skal avgis eller utporsjoneres. Et topp-parti eller en øvre vegg 23 i kammeret 20 inneholder eller innbefatter en utløpsventil 21 (se fig. 2), hvis endeflate har et vertikalt spor 22a som går over i en tetningsflate eller et ventilsete 22 som i et tettende forhold er sidestilt med et øvre parti 24 på membranen 17. Et innløpskanal 25 som fører fra en innløpsventil 26 forbinder kammerets 20 indre med et tilførsels-rør 27 i beholderen 11. Ventilen 26 omfatter et ventillegeme 26a beliggende i et ventilsete som er utformet i en røropplagring eller innsats 38 i hoveddelen 13 over tilførselsrøret 27. Tilfør-selsrøret 27 kommuniserer med beholderens 11 innvendige rom og ut-gjør organer for føring av væske som trekkes fra beholderen 11 inn i kammeret 20. En utløpskanal 28 forbinder kammeret 20 via utløps-ventil 21 med en utstrømningsdyse 29 for utporsjonering av væske.

Avtrekkeren 14 er dreibart opplagret på hoveddelen 13 idet den kan dreie om en tappforbindelse 30 for påvirkning av den bøyelige membran 17.

Den ovenfor beskrevne dispenser lo er festet til beholderen 11 ved hjelp av festekapselen 12, og er forsynt med et or-gan for avlufting av beholderen 11 for å sikre utligning av trykk i denne. Avluftingsorganet omfatter en tynn, ringformet, bøyelig, skiveliknende membran eller ringtetning 31 som er fastklemt på toppen av beholderen 11 under en flens 32a på innsatsen 38 ved hjelp av kapselen 12. Ringtetningen 31 er utformet med et sentralt hull og ligger tettende an mot den sirkulære, ytre overflate 32

på innsatsen eller røropplagringen 38 i nedre ende av hoveddelen 13, og bøyes nedover når lufttrykket over er høyere enn trykket under. Deesom med andre ord et negativt trykk utvikles i beholderen 11 på grunn av væskeuttrekning vil ringtetningen 31 bøyes nedover og adskilles fra overflaten 32. Luft fra utsiden strømmer gjennom en avluftingsåpning 32-c som er utformet mellom kapselen 12 og hoveddelen 13, gjennom slissen 32-b i flensen 32-a, rundt eller mellom opplagringen 32 og. ringtetningen 31 i det midtre hull i denne og inn i beholderen 11 for å erstatte den væske som er trukket opp i kammeret 20.

Som nevnt ovenfor, er i fig. 2 utløpsventilen 21 vist

i forstørret målestokk, i dens åpne eller væskeavgivende tilstand, idet membranpartiet 24 på den bøyelige membran 17 er adskilt fra ventilsetet 22 for åpning av ventilen 21 slik at væske i kammeret 20 kan strømme inn i kanalen 28 idet membranen 17 bøyes ved påvirkning av avtrekkerforlengelsen 16 mot membranen, hvilket bygger opp et væsketrykk i kammeret 20 som bevirker at ventilpartiet 24 på membranen 17 adskilles fra ventilsetet 22. Derved etableres en væskestrøm-kommunikasjon mellom kammerets 20 indre og utløpskana-len 28 med påfølgende væskeavgivelse fra dysen 29.

på fig. 3 er vist en annen utføringsform av oppfinnelsen, omfattende en sprutinnretning 110 med en .pumpemembran 117 i en hoveddel 113. Et kammer 120 med stort sett sylindriske vegger 123 er også dannet i hoveddelen 113. En innløpskanal 125 kommuniserer med kammeret 120 gjennom et sammensatt, bevegelig ventillegeme 33 ved hjelp av en innløpsåpning 34 ■ i dette, og. en utløpskanal 128 kommuniserer også med kammeret 120 ved hjelp av en utløpsåpning 35, også i legemet 33.Ventillegemet 33 er skyvbart bevegelig mellom to stillinger i en ventilboring 36 i hoveddelen 113, idet

det fastholdes i denne ved hjelp av en omkretstunge eller holde-ring 37 i boringen 36 nær inngangen til kammeret 120 og ved hjelp av en trykkfjær 51. I sin normale stilling ligger ventillegemet 33 an mot ringen 37 og innløpsåpningen 34 i denne er innrettet på linje med innløpskanalen 125, membranen 117 er i sin ubøyde tilstand og utløpsåpningen 35 er lukket i forhold til utløpskanalen 128. Som senere forklart i forbindelse med beskrivelsen av opp-finnelsens virkemåte, har utløpsåpningen 35 større tverrsnittsareal enn åpningen 34, og ventillegemet 33 er skyvbart bevegelig i boringen 36 mellom to stillinger, idet det tvinges mot høyre når trykket i kammeret 120 økes ved bøyning av membranen 117.

Dispenseren 110 er montert på beholderen 11 ved hjelp

av en gjenget kapsel 12, som i den tidligere beskrevne utførings-form, og avlufting av innretningen tilveiebringes ved hjelp av en med hull forsynt ringtetning 31, også som tidligere beskrevet. I dette tilfelle omfatter imidlertid en innsetning 138 en vertikalt utstrakt røropplagring 39 som på sin ytre omkrets har en sirkulær tetningsflate 40. En radielt utstrakt flens 41 på innsetningen 138 har en avluftingsåpning 42 som kommuniserer med en lignende åpning 42-a i kapselen 12 hvorved luft kan strømme inn i beholderen 1 1 når ringen 31 bøyes nedover og derved adskilles fra overflaten 40.

I fig. 4 er en ytterligere utføringsform av oppfinnelsen vist, hvor en membran 217 er opplagret i en hoveddel 213 til en dispenser 210, idet den dekker åpningen i et innvendig kammer 220

i dispenseren. En innløpskanal 225 fører fra en innløpsventil 226, idet den viste ventil er en kuleventil eller enveisventil lik den på fig. 1 viste ventil 26.Avlufting av beholderen 11 avstedkommes igjen ved hjelp av en skyveliknende, med hull for-s ynt tetningsring 31 , som bæres på toppen av beholderen 11 idet den er fastklemt på denne mellom en flens 238-a på en inngangs-innsats 238 som presses ved å smekke samme inn i en utsparing 43 i hoveddelen 213. Innsatsen 238 opprettholder en fluidumtett forsegling som dannes av rifler eller ribber 44 som ligger an mot den innvendige overflate 238-b til utsparingen 43. Gjennom en i innsatsen 238 utformet åpning 45 som er innrettet på linje med en slisse 46 i hoveddelen 213 kan luft strømme inn i et ringformet kammer 47 hvor den virker på ringtetningen 31 slik at denne bøyes nedover bort fra en tetningsflate 48-a på en røropplagring 48 på innsatsen 238, dersom et negativt trykk utvikles i beholderen 11.

Et bevegelig utløp, en utstrømningsventil eller et dreieelement. 49 er montert i hoveddelen 213 i et dysekammer 53 skyvbart bevegelig i dette mellom to stillinger mellom enden av en utløps- eller utstrømningskanal 228 og inngangen til en ut-strømningsdyse 229 på hoveddelen 213. I en stilling nær og i anlegg mot inngangen til dysen 229 i fig. 4 er ventilen 49 åpen, og i en annen, motsatt stilling, nær og i anlegg mot enden av utløps-kanalen 228 er ventilen 49 stengt, idet den beveges til disse stillinger som reaksjon på bøyning og tilbakebøyning av en membran 217, slik det skal forklares, ved påvirkning av en avtrekker 214 via en forlengelse 216 på denne.Bøyningen og tilbakebøyningen, dvs. pumpevirkningen til membranen 217 åpner og lukker videre innløpsventilen 226, idet den oppadgående bevegelse av denne be-grenses av et fremspring 50 på hoveddelen 213 som strekker seg nedover til en stilling over ventilen 226.

På fig. 5 er ventilen eller dreieelementet 49 utformet med ytre utspring eller ribber 56 som skyvbart ligger an mot in-nerveggene til kammeret 53 og samvirker med disse for å danne væskeløp 54. Væskeløpene 54 ender i radielle kanaler 55 som er forbundet med dysen 229 for væskeavgivelse.

I det følgende skal virkemåten til de foretrukne utfø-ringsformer beskrives nærmere.

Ved bruk av den foretrukne utføringsform av foreliggende oppfinnelse, monteres dispenseren 10 i fig. 1 på beholderen 11

ved å skru kapselen 12 på det gjengede halsparti til beholderen 11 idet hullringtetningen 31 derved fastklemmes. Når oppfinnelsen

skal anvendes, holdes den sammensatte dispenser 10 i hånden idet fingrene griper avtrekkeren 14, kapselen 12 mot håndflaten og beholderen 11 rettet nedover på undersiden.Avtrekkeren 14 påvirkes ved en klemvirkning som tvinger avtrekkeforlengelsen 16 mot membranen 17 slik at denne bøyes innover og minsker volumet i kammeret 20 som den strekker seg inn i. Som vist i fig. 2, åpner samtidig ventilen 21 i øvre ende av kammeret 20 ved bøyning av/membranen 17 og dens ventilparti 24, slik at sistnevnte adskilles fra setet 22, hvorved fluidum kan strømme inn i utløps- eller utstrømningskanalen 28 og ut av dispenseren 10 idet den utsprøy-tes fra dysen 29. Det økede fluidtrykk i kammeret 20, som bevir-kes av bøyningen av pumpemembranen 17 tvinger kulen i ventilen 26 mot dens sete 26-a slik at ventilen lukkes. På fig. 1 antyder de brudte linjer stillingen til de forskjellige deler under pumping

og bøyning av membranen 17. Når klemtrykket på avtrekkeren 14 avlastes., beveges avtrekkeren 14 til sin normale stilling under

dreining om tappen 30, idet avtrekkeren beveges til denne stilling ved hjelp av membranens 17 innebygde hukommelse eller motstand mot deformasjon, et særtrekk ved elastomeriske materialer som membranen er fremstilt av, og membranen 17 vender tilbake til sin opprinnelige form. Ved membranens 17 tilbakebevegelse ut-vides kammeret 20 slik at det dannes et svakt vakuum i dette og innløpsventilen 26 åpnes. Samtidig vil membranens 17 ventilparti 24 igjen komme til anlegg mot tetningsflaten 22 og ventilen 21 lukker, og væske trekkes inn i kammeret 20 fra beholderen 11 gjennom tilførselsrøret 27, den åpne innløpsventil 26 og kanalen 25. Ved videre påvirkning av avtrekkeren 14 minsker volumet i kammeret 20, hvorved ventilen 21 tvinges opp, ventilen 26 lukkes og væske strømmer inn i utløpsåpningen 28 og avgis fra dispenseren 10 gjennom dysen 29.

Ved bruk av utføringsformen ifølge fig. 3 vil påvirkning av avtrekkeren 114 tvinge membranen 117 til å bøyes inn i kammeret 120 hvorved volumet i dette minsker. Fluidtrykket i kammeret 120 stiger og tvinger det bevegelige sammensatte ventillegeme 33 bakover i boringen 36 slik at fjæren 51 sammentrykkes inntil den når den stilling som er vist med brudte linjer i fig. 3. Det sammensatte ventillegeme 33 beveges bakover fordi inn-løpsåpningen 34 har mindre tverrsnittsareal enn utløpsåpningen 35, idet størrelsen er for liten til at væske kan føres tilbake mot innløpskanalen 125 like hurtig som trykk bygges opp i kammeret 120 , slik at der utvikles en nettokraft som virker på ventillegemet 33 hvorved dette beveges bakover mot fjæren 51. I denne stilling er den innvendige utløpsåpning 35 innrettet på linje med utstrømningskanalen 128 og væske strømmer fra kammeret 120 inn i kanalen 128 og avgis fra dysen 29, som i den tidligere beskrevne utføringsform på fig. 1, og innløpsåpningen 34 beveges ut av inn-retting med innløpskanalen 125, i boringen 36, hvorved væske-strømning i denne forhindres.

Når påvirkningstrykket mot avtrekkeren 14 fjernes, vender membranen 117 tilbake til sin opprinnelige form som følge av dens elastiske hukommelse og tvinger avtrekkeren 114 til dens opprinnelige stilling som vist med heltrukne linjer på fig. 3. De brudte linjer på fig. 3 illustrerer stillingene til de forskjellige deler når avtrekkeren 114 påvirkes for å pumpe væske fra dispenseren 110. Fig. 3 er også illustrerende for et tosidig ventilsystem, hvor det ene, bevegelige element eller legeme 33 utgjør både innløps- og utløpsventil.

Virkemåten til den ytterligere utføringsform på fig. 4 hvor et annet ventilsystem er illustrert, skal nå beskrives.

I dispenseren 210 bøyes membranen 217 ved hjelp av avtrekkeren

214, som i de tidligere beskrevne utføringsformer og som antydet ved brudte linjer. Samtidig settes kammeret 220 i hvilket membranen 217 bøyes, under trykk og dets volum avtar. Innløpsventilen 226 lukker hvorved tilbakestrømning av fluidum til beholderen 11,forhindre samtidig som fluidum under trykk i kammeret 220 strømmer inn i utløps- eller utstrømningskanalen 228 og tvinger elementet 49

til å beveges forover på ribbene 56 i dysekammeret 53 inntil det ligger an mot inngangen til dysen 229. Væske strømmer så gjennom en åpning 52 ved enden av kanalen 228 og inn i åpningene 54, radielle åpninger 55 og ut gjennom dysen 229. Når trykket på avtrekkeren 214 avlastes, vender membrafien 217 tilbake til sin opprinnelige form som følge av dens elastisitet og bevirker at avtrekkeren 214 vender tilbake til sin opprinnelige stilling.

Idet membranen 217 antar sin opprinnelige, dvs. spenningsløsé tilstand, økes volumet i kammeret 220 og et svakt undertrykk dannes i dette. Som resultat av dette åpner innløpsventilen 226, utløpsventilen 49 stenger åpningen 52 ved at den vender tilbake til en stilling hvor den ligger an mot utløpsenden av .utløpska-nalen 228 og væske trekkes opp i kammeret 220 fra beholderen 11 gjennom røret 27.

Som et fremskritt på området avtrekkerdrevne dispensere, sprøyteinnretninger og liknende er der ovenfor beskrevet og vist en elastomerisk, deformerbar, f.eks. ved strekking og liknende, membranelement som dekker et dispenser-pumpekammer. Elementet bøyes ved hjelp av en avtrekker for å minske volumet i pumpekammeret og væske pumpes fra dispenseren i form av en sprut. Membranen er fortrinnsvis fremstilt av meget fleksible materialer, så

som naturlig eller syntetisk gummi, eller andre syntetiske materialer så.som polyolefin, polyuretan, polyvinylklorid og andre velkjente termoplastmaterialer med de nødvendige elastiske egenskaper.

Der er også anordnet organer for å sikre at væsketil-førselsbeholderen er skikkelig avluftet og at væske i denne hindres fra å lekke ut.F.eks. kan en se for hver utføringsform av oppfinnelsen som vist i fig. 1, 3 og 4 at dersom den fleksible ringtetning 31 settes under trykk fra beholdersiden, vil den beveges ved å bøyes utover mot de respektive sirkulære tetningsfla-ter, hvorved væske hindres fra å unnslippe fra beholderen.

Avtrekkerpåvirkning medfører vekselvis tilsetning og fjerning eller avlasting av en strekkspenning på membranen. Oppfinnelsen utnytter elastomeriske materialer etter som deres høye elastisitetsgrad og naturlige tendens som følge av deres innebygde evne til å gjenoppta sin opprinnelige form etter at en spenning er fjernet, er meget ønskelig ved utførelse av foreliggende oppfinnelse. Følgelig antas foreliggende oppfinnelse å. være et vesentlig fremskritt på dispenserteknikkens område i form av en billig, enkelt betjent, effektiv og meget nyttig innretning av enkel konstruksjon og med få deler, og billig.

Claims (9)

1. Manuelt påvirkbar væskedispenser av den art som har en komponent-inneholdende hoveddel , et rør som strekker seg nedover fra hoveddelen, et pumpekammer med variabelt volum, kanaler for levering av væske til og fra pumpekammeret, en eller flere enveis-ventiler for styring av væskestrømmen, en drivmekanisme for å variere volumet i pumpekammeret og for å omstille pumpen fra en normal ikke-pumpende stilling til en pumpestilling, samt en ut-strømningsdyse som kommuniserer med utløpskanalen for avgivelse av væske som pumpes ved hjelp av pumpen,karakterisert vedat det variable pumpekammer dannes av et hulrom beliggende i den komponent inneholdende hoveddel og en membran, idet drivmekanismen spenner membranen når den omstilles fra en ikke-pumpende tii en pumpende stilling.

2. Dispenser som angitt i krav 1,karakterisert vedat hulrommet i hoveddelen åpner utover og at membra nen avstenger den åpne side i hulrommet for å danne pumpekammeret .

3.Dispenser som angitt i krav 2,karakterisert vedat membranen holdes i fiksert stilling ved hjelp av en holdeplate som er festet i den komponentinneholdende hoveddel.

4. Dispenser som angitt i krav 3,karakterisert vedat et hull er utformet i holdeplaten og at drivmekanismen innbefatter en forlengelse som strekker seg gjennom hullet til anlegg mot membranen.

5. Dispenser som angitt i krav 3,karakterisert vedat hulrommet er avgrenset ved en øvre og en nedre vegg som er forbundet ved en vertikalt utstrakt innervegg.

6. Dispenser som angitt i krav 5,karakterisert vedat membranen samvirker med den øvre vegg for å danne en normalt lukket ventil som åpner for å tillate fluidum å strømme fra pumpekammeret når membranpumpen omstilles til pumpestilling.

7. Dispenser som angitt i krav 1,karakterisert vedat den ved hjelp av en festekapsel er festet til en beholder som inneholder væske som skal avgis.

8. Dispenser som angitt i krav 1,karakterisert vedat enveis-ventilen er et sammensatt ventillegeme, hvilket legeme er bevegelig mellom to stillinger og har innløps-og utløpsåpninger, idet der i én av stillingene etableres kommuni-sering mellom kammeret og innløpskanalen og i den andre stilling av elementet etableres kommunikasjon mellom kammeret og utløps-kanalen.

9. Dispenser som angitt i krav 8,karakterisert vedat innløpsåpningen har mindre tverrsnitt enn utløps-åpningen .