SE1100111A1 - Kolv för behållare och behållare med sådan kolv - Google Patents

Description

I en särskilt fördelaktig utföringsforrn sträcker sig kolvens överyta fram till kolvstången 5 och är infäst vid denna. Detta ger kolven en än mer utpräglad backventilsfunktion.

I ytterligare en fördelaktig utföringsform kan på kolvens överyta sträcka sig åtminstone en försänkt kanal 9 från kolvens periferi mot dess centrum. Denna kanal ger en än tydligare backventilsfunktion hos kolven.

Uppfinningen avser därtill en behållare 1 med en cylindrisk inneryta, typiskt en spruta, med en sådan kolv.

Kort beskrivning av figurerna Fig. 1 visar en spruta med kolv enligt uppfinningen i ett första användningssteg.

Fig. 2 visar sprutan med kolv enligt uppfinningen i ett andra användningssteg.

F ig. 3 visar sprutan med kolv enligt uppfinningen i ett tredje användningssteg.

Fig. 4 visar en spruta med en första utföringsforrn av en kolv i ett första användningssteg.

F ig. 5 visar i större detalj sprutan med den första utföringsfonnen av kolven.

Fig. 6 visar sprutan med den första utföringsfonnen av kolven i ett andra användningssteg.

Fig. 7 visar i större detalj sprutan med den första utföringsformen av kolven.

Fig. 8 visar den första utföringsformen av kolven sedd från sidan.

Fig. 9 visar den första utföringsformen av kolven sedd snett ovanifrån.

Fig. 10 visar den första utföringsforrnen av kolven sedd underifrån.

Fig. 11 visar en spruta med en andra utföringsform av en kolv i det första användningssteget.

Fig. 12 visar i större detalj sprutan med den andra utföringsformen av kolven.

Fig. 13 visar sprutan med den andra utföringsforrnen av kolven i det andra användningssteget.

Fig. 14 visar i större detalj sprutan med den andra utföringsformen av kolven.

F ig. 15 visar den andra utföringsforrnen av kolven sedd från sidan.

F ig. 16 visar den andra utföringsforrnen av kolven sedd snett ovanifrån.

Fig. 17 visar den andra utföringsforrnen av kolven sedd underifrån.

Beskrivning av föredragna utföringsformer Fig. 1-3 visar en förenklad illustration av en spruta med en kolv enligt uppfinningen i ett första, andra och tredje användningssteg. F ig. 1 visar sprutan med kolven i ett lagringsläge, fig. 2 visar sprutan med kolven vid blandning och fig. 3 visar sprutan med kolven i sitt nedre ändläge då sprutans innehåll tömts ut.

Sprutan omfattar på gängse sätt en huvudsakligen cylindrisk behållare 1 med en pip 2 i sin nedre ände och en topp 3 i sin övre ände. Inuti den cylindriska behållaren löper en kolv 4 som är ansluten till en kolvstång 5. Kolvstången sträcker sig från kolven mot toppen och löper genom en övre tätning 6. På pipen finns ett piplock 7 anordnat så att mellan piplocket och den övre tätningen sträcker sig i den cylindriska behållarens inre en kammare. Kammaren delas i två, ett övre och ett nedre, av kolven och de båda delkamrarna är i figuren ungefärligen jämnstora.

Kolven håller substanser i de båda delkamrarna vattentätt åtskiljda, så att med kolven i det läge som illustreras i fig. 1 kan de två olika substanserna hållas fiillt åtskilj da under obegränsad tid.

Sprutan bildar alltså en tvåkammarspruta där exempelvis en torr substans kan lagras i den nedre delkamrnaren och ett lösningsmedel kan lagras i den övre delkammaren.

Kolven är utformad så att den fungerar som en beckventil så som beskrivs tydligare i anslutning till figurema 4-17. Dras kolven mot sprutans överdel släpper den förbi vätska, medan skjuts den mot sprutans pip släpper den inte förbi vätska utan tvingar den att följa kolven. I fig. 2 har kolven skjutits mot sprutans topp och vätska från den övre delkammaren har tvingats förbi kolven och sprutat ut i den nedre delkammaren. De båda substanserna illustreras i figuren som åtskilj da endast för att förklara funktionen, men i praktiken sprutar vätskan ut under tryck och blandas, vilket är syftet med konstruktionen.

När substansema blandats fullt ut, skjuts kolven ned mot pipen som illustreras med pilen i fig. 3.

För att kunna tömma innehållet genom pipen måste piplocket tas bort och i figuren är detta borttaget.

Fig. 4 visar en spruta med en första utföringsforrn av en kolv i ett första användningssteg där substansema i de två delkammarna hålls åtskilj da av kolven för lagring. Fig. 5 visar i större detalj sprutan med den första utföringsforrnen av kolven i det första användningssteget. Figuren illustrerar kolvstångens nedre ände där en vidgat ändparti 8 är anordnat. Ändpartiet låser fast kolven vid kolvstången och är anordnad nära kolvens centrum.

Kolven sträcker sig ett kort parti uppför kolvstångens sidor och bildar ett cylindersymmetriskt parti med den något större diameter än kolvstången. Kolven vidgas sedan nedåt och når slutligen sprutans cylindriska innervägg. Kolven har på sitt vidaste en diameter som något överskrider innerväggens diameter, så att den ligger an mot innerväggen med ett visst tryck. Kolvens nederände är tvärt avskuren och bildar en huvudsakligen plan, cirkulär yta. Kring de övre och under cirkulära kanterna på de vidaste partierna av kolven är kolven rundad för att underlätta rörelse i endera riktning.

Att den elastiska kolven sträcker sig upp längs kolvstångens nederände och alltså når kolven skiljer den från typiska tätningar för kolvar. Kolvar utgörs oftast av ett stelt cylinderelement kring vars periferi en elastisk tätning är anordnad och tätningen når då inte kolvstången. Genom att kolven, som i den illustrerade utföringsformen ungefärligen motsvarar både det stela cylinderelementet och tätningsringen i en gängse kolv, på sin ovansida sträcker sig ända in till kolvstången ger kolven en möjlighet att sträckas ut nedåt från kolvstången och längs sin periferi så att den ger efter för vätsketryck ovanifrån. Kolven enligt uppfinningen utgörs, med förbehåll för kolvstångens vidgade ändparti 8 och ett kort stycke av kolvstången invid ändpartiet, i sin helhet av ett elastiskt material som exempelvis gummi, silikon eller liknande.

Fig. 6 visar sprutan med den första utföringsformen av kolven i ett andra användningssteg, där vätska från den övre delkamrnaren flödat förbi kolvens periferi och in i den nedre delkammaren.

Fig. 7 visar i större detalj sprutan med den första utföringsforrnen av kolven i det andra användningssteget. Kolven är i rörelse uppåt i figuren och vätska passerar kolven i riktning nedåt som pilarna i figuren illustrerar. Eftersom kolven är asymmetrisk i den eftergivlig på olika sätt vid rörelse uppåt respektive nedåt. När kolven rörs uppåt som i figuren sträcks materialet kring kolvens periferi nedåt, vilket ger en mycket liten rörelse i materialet i riktning mot kolvens centrumaxel. Denna lilla rörelse eller det minskade tryck som kolven utövar på sprutans insida är tillräcklig för att låta vätska passera förbi.

Skjuts kolven sedan nedåt sträcks kolvens periferi uppåt och kolvens koniska överdel gör då att kolven strävar vidgas i radiell riktning så att trycket kolven lägger på sprutans inneryta tvärtom ökar och blockerar passage av vätska åt motsatt håll.

Fig. 8-10 visar den första utföringsformen av kolven sedd från sidan, sedd snett ovanifrån respektive sedd underifrån. Figurema illustrerar fem kanaler 9 på kolvens ovansida som sträcker sig radiellt från kolvens centrum. Kanalerna utgörs av försänkta spår som sträcker sig från det smalare övre partiet av kolven mot kolvens periferi, men når i obelastat läge inte ända fram till periferin. Skjuts kolven uppåt kommer kolvens periferi att sträckas något nedåt och de av kanalemas ändpartier som ligger närmast kolvens periferi kommer då att sträckas med kolven så att de når närmare periferin eller ända fram till periferin. På så sätt underlättar kanalerna ytterligare passage av vätska förbi kolvens periferi när kolven dras uppåt. Dras kolven däremot nedåt, kommer kolvens periferi tvärtom att sträckas uppåt, så kanalerna avlägsnas från periferin och kolven fortsätter blockera flöde av vätska förbi kolven trots kanalerna.

Fig. 11 visar en spruta med en andra utföringsform av en kolv i det forsta användningssteget, där kolven alltså tätar mellan de övre och nedre delkammama. Fig. 12 visar i större detalj sprutan med den andra utföringsformen av kolven i det första användningssteget. Kolven är i stora delar identisk med den enligt den första utföringsformen, men omfattar ett kring kolven centrumaxel cylindersymmetriskt urtag 10 i dess underyta. Underytan, som är plan i den forsta utföringsformen, har en försänkning som sträcker sig uppåt mot kolvstången men når inte ända till kolvstångens ändparti 8.

Urtaget 10 är avsett att ytterligare försvaga kolven så att den blir mer eftergivlig då kolven rör sig uppåt i sprutan, men med nära nog oförändrat beteende då kolven skjuts nedåt. Altemativt kan urtaget, som har sitt största djup mitt på kolvens undersida, ersättas med en grund, ringforrnad försänkning som sträcker sig cirkelsymmetriskt runt kolvens centralaxel kring kolvens undersida nära dess periferi.

Fig. 13 visar sprutan med den andra utföringsfonnen av kolven i det andra användningssteget och fig. 14 visar i större detalj sprutan med den andra utföringsformen av kolven i det andra användningssteget. I figurema 13-14 är kolven i rörelse uppåt och kolvens periferi sträcks då nedåt. Den nedåtriktade sträckningen av periferin ger ett minskat radiellt utåtriktat tryck från kolven mot sprutans inneryta och detta är tillräckligt för att tillåta vätska att passera förbi kolven i riktning nedåt.

I den andra utföringsforrnen av kolven är dess asymmetri mellan under- och översida än mer uttalad än i den första utföringsformen. Här är kolvens överdel koniskt utsträckt uppåt, medan nedåt är den försedd med ett ungefärligen koniskt urtag med konens spets riktad uppåt.

F ig. 15 visar den andra utföringsforrnen av kolven sedd från sidan, sedd snett ovanifrån respektive sedd underifrån. Även den andra utföringsformen av kolven är försedd med fem kanaler som ytterligare underlättar passage av vätska då kolven skjuts uppåt. Urtaget i kolvens undersida ökar kolvens tendens att låta dess periferi sträckas då den skjuts uppåt, jämfört med den första utföringsfonnen.

I de illustrerade utföringsforrnerna exemplifieras behållaren med en rörforrnad inneryta med en spruta, men uppenbart kan sprutan utgöras av vilken typ av sådan behållare som helst, där kolven enligt uppfinningen håller dess innervolym delad i två partier och där vätska kan passera kolven endast då kolven rörs i ena riktningen. De två utföringsfonnerna på kolven utgör väl fungerande exempel på en mer generaliserad form som har en konvex överyta och en underyta som är mindre konvex än den övre, plan som i den första utföringsformen eller konkav som i den andra utföringsformen. Båda utföringsformema illustreras med kanaler, men detta är bara ett exempel och dess är inte nödvändiga för funktionen.

Begreppen konkav respektive konvex används typiskt för sfåriska eller nära sfåriska objekt, men begreppen avser här de mer generaliserade begreppen växande mot centrum respektive krympande mot centrum. Behållaren med en rörformad inneryta har i de båda illustrerade utföringsforrnema ett cirkulärt tvärsnitt genom innerytan, men denna kan naturligtvis vara elliptisk, rektangulär eller ha en valfri form. Begreppen växande mot centrum avser då en mer arbiträrt vald centrumpunkt som exempelvis tvärsnittets tyngdpunkt. Den illustrerade tvåkammarsprutan kan uppenbart förses med flera kolvar som separerar lagringsvolymen i tre eller fler delkarnrar.

I båda illustrerade utfóringsfonner sträcker sig kolven på ovansidan ända fram till kolvstången och är fást vid denna genom att hela kolven gjuts kring kolvstången. Syftet med detta är att det övre partiet att kolven ska tvingas sträckas ut när kolven skjuts uppåt, medan den eftergivligare underdelen, som inte är fäst i något centralelement, tenderar att röra sig utåt i radiell riktning när kolven skjuts nedåt. En motsvarande effekt uppnås även om att kolven är mer omfångsrik på ovansidan än på undersidan, men uppenbart ger infástningen vid kolven en större sådan effekt.

Claims (22)

1. Krav 1 En kolv (4) för en behållare (1) med en cylindrisk inneryta, där behållaren är försedd med en tätande övre förslutning (3, 6) genom vilken åtminstone en kolvstång (5) är skjutbart genomförd och där kolven är fast vid kolvstångens nedre ände, där vidare behållaren har en nedre förslutbar öppning (2), kännetecknad av att huvuddelen av kolvens överyta är konvex medan huvuddelen av kolvens underyta är mindre konvex än överytan.
2. 2 En kolv enligt krav 1, kännetecknad av att kolvens överyta sträcker sig fram till kolstången och är infäst vid denna.
3. 3 En kolv enligt krav 1 eller 2, kännetecknad av att huvuddelen av kolvens underyta är plan.
4. 4 En kolv enligt krav 1 eller 2, kännetecknad av att huvuddelen av kolvens underyta är konkav.
5. 5 En kolv enligt något av de ovanstående kraven, kännetecknad av att kolvens överyta kring dess periferi har en övre avfasning.
6. 6 En kolv enligt något av de ovanstående kraven, kännetecknad av att på kolvens överyta sträcker sig åtminstone en försänkt kanal (9) från kolvens periferi mot dess centrum.
7. 7 En kolv enligt krav 6, kännetecknad av att den åtminstone en försänkta kanalen sträcker sig från kolvens övre avfasning mot dess centrum.
8. 8 En kolv enligt något av de ovanstående kraven, kännetecknad av att kolvens underyta kring dess periferi har en undre avfasning.
9. 9 En kolv enligt något av de ovanstående kraven, kännetecknad av att kolvens överyta innanför den övre avfasningen är konvex medan kolvens underyta innanför den undre avfasningen är mindre konvex än överytan.
10. 10 En kolv enligt krav 9, kännetecknad av att kolvens underyta innanför den undre avfasningen är plan.
11. 11 En kolv enligt krav 9, kännetecknad av att kolvens underyta innanför den undre avfasningen är konkav.
12. 12 En behållare (1) med en cylindrisk inneryta, där behållaren är försedd med en tätande övre förslutning (3, 6) genom vilken åtminstone en kolvstång (5) är skj utbart genomförd och där en kolv är fäst vid kolvstångens nedre ände, där vidare behållaren har en nedre förslutbar öppning (2), kännetecknad av att huvuddelen av kolvens överyta är konvex medan huvuddelen av kolvens underyta är mindre konvex än överytan.
13. 13 En behållare enligt krav 12, kännetecknad av att kolvens överyta sträcker sig fram till kolstången och är infást vid denna.
14. 14 En behållare enligt krav 12 eller 13, kännetecknad av att huvuddelen av kolvens underyta är plan.
15. 15 En behållare enligt krav 12 eller 13, kännetecknad av att huvuddelen av kolvens underyta är konkav.
16. 16 En behållare enligt något av kraven 12-15, kännetecknad av att kolvens överyta kring dess periferi har en övre avfasning.
17. 17 En behållare enligt något av kraven 12-16, kännetecknad av att på kolvens överyta sträcker sig åtminstone en försänkt kanal (9) från kolvens periferi mot dess centrum.
18. 18 En behållare enligt krav 17, kännetecknad av att den åtminstone en försänkta kanalen sträcker sig från kolvens övre avfasning mot dess centrum.
19. 19 En behållare enligt något av kraven 12-18, kännetecknad av att kolvens underyta kring dess periferi har en undre avfasning.
20. 20 En behållare enligt något av kraven 12-18, kännetecknad av att kolvens överyta innanför den övre avfasningen är konvex medan kolvens underyta innanför den undre avfasningen är mindre konvex än överytan.
21. 21 En behållare enligt krav 20, kännetecknad av att kolvens underyta innanför den undre 9 avfasningen är plan.
22. 22 En behållare enligt krav 20, kännetecknad av att kolvens underyta innanför den undre avfasningen är konkav. 10