SI25717A - Črpalna glava za dajanje tekočih in pastoznih snovi za brezzračen dajalnik - Google Patents

Abstract

Izum se nanaša na črpalno glavo (1) za brezzračni dajalnik za dajanje tekočih ali pastoznih snovi, ki ima majhno število sestavnih delov enostavne konstrukcije. Črpalna glava obsega meh (2). ki ima na dnu središčno razmeščen dovodni protipovratni ventil, cik-cakasto zunanjo obodno steno in pa odvodni protipovratni ventil, osnovni del (3) z luknjo za prehod tekočih ali pastoznih snovi, cevast drsni element (5), ki drsi v osnovnem delu (3), in aktivacijski element (6) s stransko izpustno odprtino. Izum se nadalje nanaša na brezzračni dajalnik za dajanje tekočih ali pastoznih snovi, ki obsega črpalno glavo (1) in pa vsebnik (4) za hrambo tekočih ali pastoznih snovi, ki obsega vsaj valjasto steno (41) vsebnika, in pa bat (42), ki je na tesnjen način drsno razmeščen v valjasti steni (41) vsebnika.

Description

Crpalna glava za dajanje tekočih in pastoznih snovi za brezzračen dajalnik

Tehnično področje

Izum se nanaša na črpalno glavo za dajanje tekočih in pastoznih snovi, še zlasti kreme, in pa brezzračen dajalnik za dajanje tekočih in pastoznih snovi, ki obsega omenjeno črpalno glavo.

Stanje tehnike

V novejšem času kozmetična in farmacevtska industrija teži k razvoju naravne kozmetike (imenovane tudi biokozmetika, zelena kozmetika ali organska kozmetika), pri kateri se uporablja kar se da malo aditivov, konzervansov in prezervativov. Kljub temu pa se želi ohraniti zadostne roke trajanja proizvoda. Teh ni mogoče doseči v primerih, kadar je vsebina v neposrednem stiku z okoliškim zrakom. Iz tega razloga je bila razvita brezzračna embalaža, ki je znana iz stanja tehnike. Zahteva kozmetične in farmacevtske industrije je, da so proizvodni stroški brezzračne embalaže nizki, daje embalažo moč v celoti reciklirati in da ima embalaža kar najmanjšo mrtvo prostornino, kar pomeni, da je iz embalaže mogoče iztisniti čim večji del proizvoda, ki je shranjen v njej.

Iz stanja tehnike je znan dajalnik za dajanje tekočih in pastoznih snovi, ki je razkrit v US 2016/0221016 Al. Dajalnik obsega črpalno glavo, pokrivni del, ki ima dajalno odprtino, in črpalno komoro, ki ima steno črpalne komore in izpustni ventil, nosilni del, ki sprejme izpustni ventil, pri čemer je nosilni del razmeščen v pokrivnem delu in se opira na njegovo notranjo steno. Izpustni ventil je tvorjen v obliki ločenega konstrukcijskega dela. Črpalna komora je nadalje tvorjena z mehom, ki je z zgornjim robom nameščen v nosilnem delu. Izpustni ventil nalega na nosilnem delu v tesnilnem področju. Slabost te rešitve je v konstrukciji z veliko sestavnimi deli z zapleteno zgradbo, kar podraži proizvodnjo dajalnika.

Tehnični problem

Tehnični problem je, kako zagotoviti črpalno glavo za dajanje tekočih in pastoznih snovi za brezzračen dajalnik ter brezzračni dajalnik s tako črpalno glavo, ki obsegata kar se da malo sestavnih delov, s čimer se zagotovi enostavno sestavljanje in s tem nizka proizvodna cena. Hkrati je naloga izuma zagotoviti čim manjši mrtvi volumen, tj. prostornino snovi, ki jo ni mogoče iztisniti iz črpalne glave oz. brezzračnega dajalnika. Nadaljnja naloga izuma je zagotoviti tako konstrukcijo črpalne glave oz. brezzračnega dajalnika, da bodo vsi konstrukcijski deli iz umetne snovi ter jih je mogoče neposredno reciklirati, tj. brez razstavljanja in odstranjevanja morebitnih kovinskih delov.

Rešitev tehničnega problema

Pojmi kot so zgornji, spodnji ipd. so definirani glede na predmet izuma v položaju uporabe.

Tehnični problem je rešen s črpalno glavo za dajanje tekočih ali pastoznih snovi, kijih je moč hraniti v vsebniku.

Črpalna glava za brezzračni dajalnik za dajanje tekočih ali pastoznih snovi po izumu obsega:

- meh, ki ima na dnu središčno razmeščen dovodni protipovratni ventil, cikcakasto zunanjo obodno steno, prirobnico meha, kije razmeščena na zgornjem koncu cik-cakaste zunanje obodne stene in se razprostira navzven, in pa odvodni protipovratni ventil, ki je tvorjen na zgornjem koncu cik-cakaste zunanje obodne stene, in ki je tvorjen v obliki poševno navzven potekajoče štrline,

- osnovni del, ki ga je moč povezati z vsebnikom za hrambo tekočih ali pastoznih snovi, in ki ima središčno skoznjo luknjo za prehod tekočih ali pastoznih snovi, navzgor usmerjeno valjasto zunanjo obodno steno in pa ležišče za sprejem meha,

- cevast drsni element, ki je razmeščen tako, da lahko drsi v navzgor usmerjeni valjasti zunanji obodni steni osnovnega dela, in ki ima prirobnico za ubiranje s spodnjo stranjo prirobnice meha, in

- aktivacijski element, ki je povezan s cevastim drsnim elementom, ki ima stransko odprtino za izpust tekočih ali pastoznih snovi, ki ima prirobnico za ubiranje z zgornjo stranjo prirobnice meha vsaj v področju stranske odprtine, in ki na spodnji strani ubira s štrlino odvodnega protipovratnega ventila.

Konstrukcija omogoča, da so vsi deli črpalne glave lahko tvorjeni iz umetne snovi. V prednostni izvedbi so vsi deli izdelani iz termoplastičnih materialov in jih je moč reciklirati, ne da bilo potrebno ločevati različne materiale (npr. morebitne kovinske vzmeti).

Izum se nadalje nanaša na brezzračni dajalnik za dajanje tekočih ali pastoznih snovi, ki obsega:

- zgoraj opisano črpalno glavo in pa

- vsebnik za hrambo tekočih ali pastoznih snovi, ki obsega vsaj valjasto steno vsebnika, in pa bat, ki je na tesnjen način drsno razmeščen v valjasti steni vsebnika.

Prednost črpalne glave za dajanje tekočih in pastoznih snovi za brezzračen dajalnik ter brezzračnega dajalnika s tako črpalno glavo pred znanimi rešitvami je v enostavni konstrukciji, tako z vidika oblike sestavnih delov kot tudi njihovega majhnega števila, s čimer se zagotovi njuna nizka proizvodna cena. Nadaljnja prednost je v tem, da je mrtvi volumen, tj. prostornina snovi, ki je ni mogoče iztisniti iz črpalne glave oz. brezzračnega dajalnika zmanjšan praktično na nič. Nadaljnja prednost konstrukcije črpalne glave oz. brezzračnega dajalnika, je v tem, da so vsi konstrukcijski deli lahko izdelani iz umetne snovi ter jih je mogoče neposredno reciklirati, tj. brez razstavljanja in odstranjevanja morebitnih kovinskih delov. S konstrukcijskimi deli iz umetne snovi se tudi odpravi možnost korozije in oksidacije morebitnih kovinskih delov.

Slika 1: Prečni prerez brezzračnega dajalnika za dajanje tekočih ali pastoznih snovi Slika 2: Prečni prerez črpalne glave

Slika 3: Meh v perspektivnem pogledu

Slika 4: Meh v tlorisnem pogledu

Slika 5: Prečni prerez črpalne glave v stisnjenem položaju s tekočo ali pastozno snovjo v tlačni komori meha

Slika 6: Prečni prerez črpalne glave z dovodnim protipovratnim ventilom z lokastimi stojinami

Slika 7: Osnovni del v tlorisnem pogledu

Slika 8: Osnovni del v perspektivnem pogledu

V nadaljevanju je izum opisan podrobneje z različnimi izvedbenimi primeri.

Tehnični problem je rešen s črpalno glavo 1 za dajanje tekočih ali pastoznih snovi, ki jih je moč hraniti v vsebniku 4.

Crpalna glava 1 za brezzračni dajalnik za dajanje tekočih ali pastoznih snovi po izumu obsega:

- meh 2, ki ima na dnu središčno razmeščen dovodni protipovratni ventil 21, cikcakasto zunanjo obodno steno 22, prirobnico meha 23, ki je razmeščena na zgornjem koncu cik-cakaste zunanje obodne stene in se razprostira navzven, in pa odvodni protipovratni ventil 24, kije tvorjen na zgornjem koncu cik-cakaste zunanje obodne stene, in ki je tvorjen v obliki poševno navzven potekajoče štrline,

- osnovni del 3, ki ga je moč povezati z vsebnikom 4 za hrambo tekočih ali pastoznih snovi, in ki ima središčno skoznjo luknjo 31 za prehod tekočih ali pastoznih snovi, navzgor usmerjeno valjasto zunanjo obodno steno 32 in pa ležišče 33 za sprejem meha,

- cevast drsni element 5, ki je razmeščen tako, da lahko drsi v navzgor usmerjeni valjasti zunanji obodni steni osnovnega dela, in ki ima prirobnico 51 za ubiranje s spodnjo stranjo prirobnice 23 meha, in

- aktivacijski element 6, ki je povezan s cevastim drsnim elementom 5, ki ima stransko odprtino 61 za izpust tekočih ali pastoznih snovi, ki ima prirobnico 62 za ubiranje z zgornjo stranjo prirobnice meha vsaj v področju stranske odprtine 61, in ki na spodnji strani ubira s štrlino 24 odvodnega protipovratnega ventila.

Konstrukcija omogoča, da so vsi deli črpalne glave 1 lahko tvorjeni iz umetne snovi. V prednostni izvedbi so vsi deli izdelani iz termoplastičnih materialov in jih je moč reciklirati, ne da bilo potrebno ločevati različne materiale (npr. morebitno kovinsko vzmet).

Prednostno je, da je dno meha s središčno razmeščenim dovodnim protipovratnim ventilom tvorjeno ugreznjeno v smeri navzgor tako, da se tvori obodna stena 25.

Notranja stran obodne stene 25 ugreznjenega dela meha je tvorjena v obliki plašča prisekanega stožca tako, da se oži v smeri navzgor, in je ležišče 33 osnovnega dela za sprejem meha tvorjeno komplementarno notranji strani obodne stene 25 ugreznjenega dela meha. Povezava med mehom 2 in osnovnim delom 3 je tomosklepna.

Ležišče 33 osnovnega dela za sprejem meha je lahko s pomočjo distančnih reber 35 tvorjeno odmaknjeno od spodnje ploskve osnovnega dela 3. S tem se poveča hod cevastega drsnega elementa 5 v osnovnem delu 3 oziroma se poveča površina za vertikalno vodenje cevastega drsnega elementa 5 v osnovnem delu 3. Večja površina za vertikalno vodenje pomeni bolj natančno vodenje cevastega drsnega elementa 5 v osnovnem delu 3.

Dovodni protipovratni ventil 21 je lahko tvorjen v obliki diska 26, ki je z vsaj dvema prvima kotnima ali horizontalnima stojinama 27 povezan z obročastim delom 28, kije nadalje z vsaj dvema drugima kotnima ali horizontalnima stojinama 29 povezan z obodno steno 25 ugreznj enega dela meha. V prednostni izvedbi ima dovodni protipovratni ventil 21 tri horizontalne stojine 27 in tri kotne stojine 29.

Alternativno je dovodni protipovratni ventil 21 lahko tvorjen v obliki diska ali čepa 26', ki je z obodno steno 25 ugreznjenega dela meha povezan z vsaj dvema, prednostno tremi lokastimi stojinami 27'.

V prednostni izvedbi je središčna skoznja luknja 31 za prehod tekočih ali pastoznih snovi v osnovnem delu tvorjena konično tako, da se zožuje v smeri navzgor.

Aktivacijski element 6, ki s cevastim drsnim elementom 5 lahko povezan ločljivo ali integralno. Zgornja ploskev aktivacijskega elementa 6 je prednostno tvorjena nagnjeno navzdol od stranske odprtine. S tem se doseže večja ergonomičnost, hkrati pa se zmanjša mrtvi volumen, tj. prostornina snovi, ki jo ni mogoče iztisniti iz črpalne glave.

Prednostno je, da je stranska odprtina 61 za izpust tekočih ali pastoznih snovi na aktivacijskem elementu tvorjena v obliki rilčka 63.

Na spodnji ploskvi aktivacijskega elementa je prednostno tvorjen obročast nastavek 64, ki je oblikovan komplementarno obliki tlačne komore v mehu, ko je le-ta v stisnjenem stanju. Tudi s tem ukrepom se zmanjša mrtvi volumen, tj. prostornina snovi, ki jo ni mogoče iztisniti iz črpalne glave. Stena obročastega nastavka 64 je lahko v področju, oddaljenem od stranske odprtine 61, tvorjena odebeljeno. S tem se prostornina snovi, ki jo ni mogoče iztisniti iz črpalne glave, še dodatno zmanjša.

Zunanja stran obodne stene 25 ugreznjenega dela meha je tvorjena v obliki prisekanega stožca tako, da se oži v smeri navzgor, in je notranja stran stene obročastega nastavka 64 aktivacijskega elementa tvorjena komplementarno zunanji strani obodne stene 25 ugreznj enega dela meha.

Izum se nadalje nanaša na brezzračni dajalnik 10 za dajanje tekočih ali pastoznih snovi, ki obsega:

- zgoraj opisano črpalno glavo 1 in pa

- vsebnik 4 za hrambo tekočih ali pastoznih snovi, ki obsega vsaj valjasto steno 41 vsebnika, in pa bat 42, ki je na tesnjen način drsno razmeščen v valjasti steni 41 vsebnika.

V prednostni izvedbi je zgornja ploskev bata 42 tvorjena komplementarno spodnji ploskvi osnovnega dela 3.

Nadalje je središčna skoznja luknja 31 osnovnega dela lahko opremljena z vertikalnimi kanali 34, ki omogočajo dober pretok tekoče ali pastozne snovi v črpalno komoro tudi, ko se bat 42 povsem približa svojemu skrajnemu zgornjemu položaju.

Povezava med osnovnim delom 3 in vsebnikom 4 je lahko tvorjena z vijačno povezavo ali z zaskočno povezavo.

Vsebnik 4 za hrambo tekočih ali pastoznih snovi lahko nadalje obsega dno 43 z luknjo 44 za prehod zraka, pri čemer je dno integralno povezano z valjasto steno 41 vsebnika.

Brezzračni dajalnik 10 lahko nadalje obsega pokrovček 7 za pokritje črpalne glave 1. Pokrovček 7 lahko zaskočno ubira z zunanjim obodom osnovnega dela 3.

Primer izbora materialov za konstrukcijske dele brezzračnega dajalnika:

Osnovni del 3, cevast drsni element 5, aktivacijski element 6 in vsebnik 4 za hrambo tekočih ali pastoznih snovi so lahko izdelani iz polipropilen-homopolimera (PP-H). Meh 2 je lahko izdelan iz tekočega silikona za brizganje (LSR), termoplastične gume, kot je stiren-butadien termoplastični elastomer (TPE-S), ali pa iz polietilena nizke gostote (LDPE). Bat 42 je lahko izdelan iz polietilena visoke gostote (HDPE) ali polietilena nizke gostote (LDPE). Pokrovček 7 je lahko izdelan iz naključnih kopolimerov polipropilena (PPRC).

Brezzračni dajalnik 10 deluje na osnovi razlike tlakov med tlakom v vsebniku 4 in tlakom v črpalni komori v mehu 2 ter razlike tlakov v črpalni komori v mehu 2 in atmosferskim tlakom. Ob pritisku aktivacijskega elementa 6 navzdol, se meh 2 stisne, pri čemer se njegova prostornina zmanjšuje, tlak pa povišuje, kar povzroči, da se dovodni protipovratni ventil 21 zapre, odvodni protipovratni ventil 24 pa odpre in tekoča ali pastozna snov izteka iz stranske odprtine 61 v aktivacijskem elementu. Ko uporabnik aktivacijski element 6 sprosti, ga začne meh 2 zaradi svojih vzmetnoelastičnih lastnosti vračati v svoj izhodiščni položaj. Prostornina črpalne komore v mehu 2 se povečuje, tlak pa znižuje, kar povzroči, da se odvodni protipovratni ventil 24 zapre, dovodni protipovratni ventil 21 pa odpre in tekoča ali pastozna snov iz vsebnika priteka v črpalno komoro. Istočasno se niža tlak v vsebniku 4 za hrambo tekoče ali pastozne snovi, kar zaradi razlike tlaka v vsebniku in atmosferskim tlakom povzroči pomik bata 42 navzgor.

Claims (15)

1. Patentni zahtevki

   1. Črpalna glava (1) za brezzračni dajalnik za dajanje tekočih ali pastoznih snovi, ki obsega:

   - meh (2), ki ima na dnu središčno razmeščen dovodni protipovratni ventil (21), cik-cakasto zunanjo obodno steno (22),

   - osnovni del (3), ki ga je moč povezati z vsebnikom (4) za hrambo tekočih ali pastoznih snovi, in ki ima središčno skoznjo luknjo (31) za prehod tekočih ali pastoznih snovi, navzgor usmerjeno valjasto zunanjo obodno steno (32) in pa ležišče (33) za sprejem meha,

   - cevast drsni element (5), ki je razmeščen tako, da lahko drsi v navzgor usmerjeni valjasti zunanji obodni steni osnovnega dela, in

   - aktivacijski element (6), ki je povezan s cevastim drsnim elementom (5), ki ima stransko odprtino (61) za izpust tekočih ali pastoznih snovi, značilna po tem, da ima meh (2) nadalje prirobnico meha (23), kije razmeščena na zgornjem koncu cik-cakaste zunanje obodne stene in se razprostira navzven, in pa odvodni protipovratni ventil (24), ki je tvorjen na zgornjem koncu cik-cakaste zunanje obodne stene, in kije tvorjen v obliki poševno navzven potekajoče štrline, da ima cevast del (5) nadalje prirobnico (51) za ubiranje s spodnjo stranjo prirobnice (23) meha, in da ima aktivacijski element (6) nadalje prirobnico (62) za ubiranje z zgornjo stranjo prirobnice meha vsaj v področju stranske odprtine (61), in ki na spodnji strani ubira s štrlino (24) odvodnega protipovratnega ventila.
2. 2. Crpalna glava po zahtevku 1, značilna po tem, da je dno meha s središčno razmeščenim dovodnim protipovratnim ventilom tvorjeno ugreznjeno v smeri navzgor tako, da se tvori obodna stena (25).
3. 3. Crpalna glava po zahtevku 2, značilna po tem, da je notranja stran obodne stene (25) ugreznjenega dela meha tvorjena v obliki plašča prisekanega stožca tako, da se oži v smeri navzgor, in je ležišče (33) osnovnega dela za sprejem meha tvorjeno komplementarno notranji strani obodne stene (25) ugreznjenega dela meha.
4. 4. Črpalna glava po katerem koli od predhodnih zahtevkov, značilna po tem, da je ležišče (33) osnovnega dela za sprejem meha s pomočjo distančnih reber 35 tvorjeno odmaknjeno od spodnje ploskve osnovnega dela (3).
5. 5. Črpalna glava po katerem koli od predhodnih zahtevkov, značilna po tem, da je dovodni protipovratni ventil (21) tvorjen v obliki diska (26), ki je z vsaj dvema, prednostno tremi prvimi kotnimi ali horizontalnimi stojinami (27) povezan z obročastim delom (28), ki je nadalje z vsaj dvema, prednostno tremi drugimi kotnimi ali horizontalnimi stojinami (29) povezan z obodno steno (25) ugreznjenega dela meha.
6. 6. Črpalna glava po katerem koli od zahtevkov od 1 do 4, značilna po tem, da je dovodni protipovratni ventil (21) tvorjen v obliki diska ali čepa (26'), ki je z obodno steno (25) ugreznjenega dela meha povezan z vsaj dvema, prednostno tremi lokastimi stojinami (27').
7. 7. Črpalna glava po katerem koli od predhodnih zahtevkov, značilna po tem, da je središčna skoznja luknja (31) za prehod tekočih ali pastoznih snovi v osnovnem delu tvorjena konično tako, da se zožuje v smeri navzgor.
8. 8. Črpalna glava po katerem koli od predhodnih zahtevkov, značilna po tem, da je na spodnji ploskvi aktivacijskega elementa tvorjen obročast nastavek (64), ki je oblikovan komplementarno obliki tlačne komore v mehu, ko je le-ta v stisnjenem stanju.
9. 9. Črpalna glava po zahtevku 8, značilna po tem, da je stena obročastega nastavka (64) v področju, oddaljenem od stranske odprtine (61), tvorjena odebeljeno.
10. 10. Črpalna glava po katerem koli od predhodnih zahtevkov, značilna po tem, daje zunanja stran obodne stene (25) ugreznjenega dela meha tvorjena v obliki prisekanega stožca tako, da se oži v smeri navzgor, in je notranja stran stene obročastega nastavka (64) aktivacijskega elementa tvorjena komplementarno zunanji strani obodne stene (25) ugreznjenega dela meha.
11. 11. Brezzračni dajalnik (10) za dajanje tekočih ali pastoznih snovi, ki obsega:

    - črpalno glavo (1) po katerem koli od predhodnih zahtevkov, in pa

    - vsebnik (4) za hrambo tekočih ali pastoznih snovi, ki obsega vsaj valjasto steno (41) vsebnika, in pa bat (42), ki je na tesnjen način drsno razmeščen v valjasti steni (41) vsebnika.
12. 12. Brezzračni dajalnik po zahtevku 11, značilen po tem, daje zgornja ploskev bata (42) tvorjena komplementarno spodnji ploskvi osnovnega dela (3).
13. 13. Brezzračni dajalnik po zahtevku 11 ali 12, značilen po tem, da je središčna skoznja luknja (31) osnovnega dela lahko opremljena z vertikalnimi kanali (34).
14. 14. Brezzračni dajalnik po katerem koli od zahtevkov od 11 do 13, značilen po tem, da vsebnik (4) za hrambo tekočih ali pastoznih snovi obsega dno (43) z luknjo (44) za prehod zraka, pri čemer je dno integralno povezano z valjasto steno (41) vsebnika.
15. 15. Brezzračni dajalnik po katerem koli od zahtevkov od 11 do 14, značilen po tem, da obsega pokrovček (7) za pokritje črpalne glave (1).