专利名称：手动液体喷射泵的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种手动液体喷射泵，这种泵能在潮湿环境中工作，在泵的柱塞处于任何状态下，甚至是在泵的工作期间，水也不会通过敞开的容器通气口进入容器内。此外，在运输和贮存时，通气口是封密的，处在一种柱塞锁定状态，以便防止在壳体内的压力超过大气压力时，液体从容器内泄漏出来。
众所周知，手动液体泵喷射器必须有一通气孔，以便于用空气来填补从容器中喷射器来的液体，避免容器被压扁(也称为压平)及活塞的液力锁定。在喷射器不工作的状态下，如处在柱塞上行程的终端时，通气孔被封闭。因此，如果喷射器斜置或倒置，容器中的液体就不会通过通气口外泄。
有些喷射器的通气口在运输和贮存中同样也处在柱塞锁定的封闭状态。
但是，当在洗淋浴时那样的潮湿环境中使用时，公知的手动泵喷射器会让水通过打开的通气口进入容器内，使得容器内的浴液、洗发液或头发护理剂之类的制品被稀释。在泵工作期间，水会沿着敞开着的允许空气进入的气道经通气口进入容器。
例如，公开于美国专利U.S 3,391,647中的液体喷射泵在其活塞处于最上端位置时，在一垫圈上有一个与活塞杆的一圆形边缘进行密封结合的容器通气口密封件，用于将通气孔密封住。在泵工作期间，此垫圈密封件与圆形边缘脱开，从而将通气孔打开。
公开在美国专利US.4,728,008中的喷射器在固定泵的容器上端壁也有一个通气孔密封件，该密封件在活塞不工作期间与柱塞头的一内套结合，用以将容器内部密封住。当活塞头略微下降时，密封件就与该内套上的一纵向沟槽接触，用于使容器内部与大气相通。这种喷射器用于射出或分配流动性介质，特别是软膏之类的东西。
但是，US3391674专利的喷射器的通气孔密封件直接裸露在大气中，因此在泵工作开始时刻，水能通过打开的通气孔道进入容器内。而US4728008专利的喷射器的内腔是借助于打开一通气孔道通气的，如果此喷射器在湿环境中使用，水会经此孔道进入容器内，而这是不希望发生的。
本发明的目的是提供一种手动的液体喷射泵，它能在潮湿环境中使用，使得稀释容器内制品的水进入容器内的趋向基本上消除掉。本发明的另一特征是，在柱塞处于锁定位置时的运输和贮存期间，可避免由于容器内的压力超过大气压力而使液体外泄。
根据本发明，泵喷射器有与其柱塞杆进行液密性滑动密封结合的密封装置，用以在泵工作期间将通气孔封密，以避免在湿环境中使用此泵时，液体经通气孔进入容器内。这种密封结合在柱塞下行程终端或其附近，在使通气孔打开时被终止，但仍然能防止水经敞开的通气孔进入容器内部。在活塞杆上的，例如一条或多条纵向沟槽或凸棱之类，借助于柱塞头上向下悬垂的、分隔开的罩盖裙边，基本上保持不湿，从而避免了水通过处于不密封和打开状态的通气孔进入容器内。
在泵工作期间，柱塞上的悬垂裙边将其自由端伸入在环绕此密封装置的领圈上形成的敞开的环形槽中，此环形槽可收集水。为了避免水进入裙边与柱塞杆之间形成的环形腔中，裙边有一个或多个使此腔排水的孔口。
柱塞头可用常用的锁定机构在输送和贮存期间锁定在泵上。在锁定状态下，上述密封装置上的凸肩靠在柱塞头下面的凸肩上，互相密封住，而上述通气槽与柱塞杆上端的一段光滑表面隔开距离，以防止在贮存和运输过程中，当柱塞处在下锁定位置时，容器内的压力超过大气压，使容器内的制品经通气口外泄。
水密封装置可以是一种具有一个能让柱塞杆穿过的中央孔的密封件，这种密封件是在泵工作期间与柱塞杆液密滑动密封结合的环形V形密封件。这种密封件用能让柱塞杆穿过的领圈或环安装在泵缸的上敞开端，该领圈或环固定于泵缸的直立的突缘上，并盖住容器盖。这种水密封件的外突缘与泵缸之间形成一种密封，防止水侵入。
从下面结合附图对本发明的详细描述，会使本发明的其它目的、优点及新颖特点变得更为清楚。附图中
图1是本发明的具有一水密封件的液体喷射泵的垂直剖视图，该泵处于停止位置；图2是与图1类似的视图，表示泵工作期柱塞处于下降位置；图3是与图1类似的视图，表示柱塞处于锁定位置；图4是沿图1中4-4线的剖视图。
现在请参看附图，在各附图中同样的标号表示相同的和相应的构件。本发明的泵整体用标号10来表示，它有一泵体，该泵体包括一伸入容器12中的泵缸11，容器的一部分示于图1。泵体用一容器盖13以公知的方式，例如通过盖13的内突缘14罩盖在泵缸外凸缘15上的方式，安装在容器颈部。在泵体下端的悬垂的圆筒形套16上支承着一根伸入容器内部的下伸管(图中表示出)。在泵缸11和套16之间，形成一个进口阀座17，用以容钠一进口单向球阀18。
在缸11的壁的上端或上端附近设置了一个或多个通气孔，泵缸的一垂直套21的外表面上有滚花，使它与一领圈或环23的下垂套22之间为紧密摩擦配合。
泵活塞24安装成能在缸11内作往复运动，从而在缸11内形成了一个可变容积的泵腔25，活塞24有一根穿过上述领圈的中央孔27的中空活塞杆26。通过在活塞下表面与喷射器密封件31的突缘29之间的活塞复位弹簧，用弹力将活塞24向缸筒的外面推。上述密封件31有多个间隔开的支腿32，这些支腿32为进口单向球阀形成了一个球罩。复位弹簧使喷射器密封件31保持在它的位置上，此密封件有垂直的芯子，用于当活塞杆处于图3所示的活塞杆下方锁定位置时，突入并封闭活塞杆的下端部。
柱塞头34固定安装于活塞杆上端，该柱塞头34有一个排放喷咀35之类的凸出物和一块上壁36，上壁36形成一手指或手的托座，当手指或手将其下压时，操作者就将一个用以驱动泵的压力施加于其上。
本发明的泵喷射器的结构和布置属于活塞杆的主要部分直接暴露于空气中的那一类，亦即是说，活塞杆的主要部分未被泵的其它构件罩盖。但是，活塞杆的上部被一根从柱塞头悬垂下来的套筒37所覆盖，如图所示，套筒37罩住活塞杆上部，两者之间分隔开距离。
空心活塞杆中有一条允许液体制品从其内部流过的排放通道38。通道38受一排放阀控制，该排放阀是一种座在阀座41上的单向球阀39。在活塞杆内以模压或冷加工方式形成了多个指状突起42，用以形成该排放阀的球罩。活塞上有一个悬垂的薄壁活塞密封件43，密封件43通常为公知的V形密封件，它与泵缸壁是滑动的密封接触。活塞上还可以设置一个竖直向上的，与泵缸壁滑动密封接触的薄壁密封件44，通常用于在活塞抽吸行程中防止活塞周围的液体泄漏。
根据本发明，上述喷射器有密封装置，该装置可以是一个单独的密封件45，它具有能让活塞杆穿过的中央孔，而且用一个环23安装在它的位置上，盖住泵缸上端。环23的悬垂的内突缘46与密封件45的外突缘47接触，内突缘46又与泵缸的垂直向上的突缘21密封结合，使得柱塞处于任何情况下都能防止水通过容器上的通气孔进入容器。该活塞的上凸肩48靠在密封件45的下边缘上，构成该活塞的限位止挡。
上述密封件有一向上的环状薄壁密封件49，一般称为V形密封件，在泵工作期间，它与活塞杆26为滑动的液密性密封。以后将会更详细地介绍，在柱塞作往复运动期间，当活塞杆相对于密封件49移动预定长度时，上述通气孔仍然被密封件49与活塞杆之间的密封作用所关闭。在活塞杆这一移动期间，借助于密封件49所提供的滑动密封件作用，基本上能防止在淋浴时，当喷射诸如淋浴皂、洗发水或头发清理剂等制品时，所用的水由此进口进入容器内。
为了中止在活塞压缩行程终端或其附近处由密封件49提供的密封作用，在悬垂套37下面的活塞杆外表面上设置了一种装置。此种装置可以是一条或多条纵向沟槽51，或其等同物纵向突棱(未示出)，这些沟槽大致到套37的下边缘52处为止。
如图2所示，在活塞加压行程终端附近处开始，密封件49与上述沟槽51接触，于是使密封件49的密封件作用中断，形成了一条空气通道，空气便通过此通道经通气口19和密封件45的内直径与活塞杆26处的直径之间的环形间隙53进入容器内。
在图2所示位置上，容器的通气口打开，而沟槽51由于在水从喷淋莲蓬头从上向下淋在柱塞头上时，被裙边37所罩住，所以基本上保持不淋湿。这样，只有空气能经过打开的通气通道进入容器内，替代容器中被喷射出来的液体，从而避免容器被压扁，和液体不能被排出。在湿环境中使用此种喷射器时，由于裙边37提供了防护作用，所以最多只能有略微一点儿水经过敞开的通气通道进入容器。
在柱塞接着下降，超过图2所示的位置时，裙边37的自由端就伸入领圈23与密封件45之间形成的环形沟槽中。在潮湿环境中，该沟槽能收集水，从而使裙边37的自由端浸没在收集的水中，并在柱塞返回到图1所示位置的行程中，试图将水保留在此裙边自由端与活塞杆之间构成的环形孔口中。如果这些水还保留着，以后它就会在图2所示的通气口打开的时候让水进入容器中。
因此，根据本发明，在裙边37上设置了孔57，以使裙边37与活塞杆之间形成的环形腔50与大气相通。已经发现，这种通气的结果，避免了了裙边自由端部的积水，因而使通气沟槽51中基本上保持没有水，避免了水经敞开的通气道进入容器内。
如本领域技术人员所知，随着施加于柱塞头上的外力的撤除，柱塞及其活塞便返回图1所示的位置。在这种抽吸行程期间，泵腔25扩大，因而使其内压力降低，于是容器内的液体便在大气压作用下经过未关闭的进口单向球阀18流入泵腔。
图4中看得最清楚，在裙边37上有一个或多个外部锁定突起54，当这些锁定突起54与开设在领圈23的隆起部分上的缺口55对准，并且柱塞下降到图3所示的最低位置时，这些锁定突起54就穿过切口55。为了便于对准，可以在领圈和/或柱塞头上做一些标记，当处于图4所示位置时，只要把柱塞头向任何方向略微转动一下，转动到如图4中虚线54′所示的位置，就能使柱塞相对于领圈被锁定。请参看图1、2和3，在上述位置上，密封件45上端部的突肩58与柱塞头下方形成的相对的突肩59密封结合，避免了由于容器内压力增高使液体经通气孔从容器中外泄。更进一步，由于如图所示，密封件49以密封方式与沟槽51上端以外的活塞杆的光滑表面部分60相结合，也避免了柱塞处于下锁定位置时的泄漏。而且，由于在突起33与活塞杆下端之间的堵塞密封作用，也防止了液体从容器中经未就位的排放阀39从排放通道38和喷嘴35向外泄漏。
在图3所示的锁定位置上，只要把柱塞头转动到使锁定突起54与切口55对准，就能使活塞在复位弹簧的弹力作用下从孔中向外推到图1所示的由限位止挡48限定的位置。
如上所述，可以看出，已经设计出了一种专门用于湿环境下的简单、经济而且高效能的泵喷射器，这种喷射器在任何环境下，甚至在泵工作期间，也不会让淋浴水经过打开的容器的通气孔进入容器内。与领圈分开的单独的密封件可以用比用聚丙烯那样的较耐用的塑料模压成形的领圈软的塑料，如聚乙烯模制成形。在密封件到达由柱塞头的下垂裙边37罩盖的通气沟槽而使其密封作用中止前，在泵工作过程中活塞杆所通过的预定长度内，上述密封件始终将容器的通气孔关闭住。这种罩盖防护作用基本上确保了泵在湿环境中工作期间通气沟槽的无水状态，从而避免了通气孔打开时水流过通气通道流入容器内。而且还避免了在裙边自由端处的积水，而这种积水如进入容器内会使其中的液体稀释。
在柱塞的下锁定位置上，由于密封件与柱塞头下侧之间，以及密封件与活塞杆上端之间的紧密的密封结合，防止了容器中的液体经通气口外泄。
很显然，按照以上的教导，可以对本发明进行各种改进和变化。例如，在不偏离本发明的基本原则及精神的前提下，用通气突棱来取代通气沟槽，而柱塞亦可用一些不同于所公开的锁定突起的其它等效结构来使其锁定于最下端位置。因此应该明白，在所附权利要求的基本原则范围内，本发明可以用不同于所描述的特定方式来实施。
权利要求
1.一种适于安装在一要喷射的液体的容器上的手动液体喷射泵，它包括一个活塞，活塞上有一根穿过泵的领圈的活塞杆，在泵工作期间，上述活塞在一泵缸内作往复运动，并由此而在泵缸内形成一可变容积的泵腔，上述泵缸有一容器通气孔，一通气控制机构，一用于控制从上述泵腔中排放液体的排放阀，一安装于上述活塞杆上的，有一与上述排放阀连通的排放孔的柱塞头，上述柱塞头有一环绕着活塞杆上部并与其隔开距离的悬垂裙边，该柱塞杆的另一部分直接裸露于大气中，其特征在于，其改进之处在于，上述泵还包括一安装于上述泵缸上的液体密封装置，用于在泵工作期间将上述通气孔密封住，以便当泵在湿的环境中使用时，避免液体经通气孔进入该容器，上述密封装置包括一与上述活塞杆的另一部分滑动密封结合的环形突缘密封件；基本上在柱塞裙边下方，用于在每次活塞压缩行程终端或其附近中止上述密封结合的装在活塞杆上的装置，以便为敞开通气孔设立一通气通道，当在湿的环境中使用泵时，上述中止密封的装置借助于裙边基本上保持不淋湿，以避免在通气孔敞口的情况下让液体进入容器。
2.如权利要求1所述的液体喷射泵，其特征在于，上述密封装置用上述领圈安装在所述泵缸上，并且上述活塞在活塞回程的终端靠压于在该密封装置上形成的突肩止挡上。
3.如权利要求1所述的液体喷射泵，其特征在于，上述密封装置还有一环状密封突缘，此突缘与上述领圈安装于其上的泵缸上的垂直安装突缘相结合。
4.如权利要求1所述的液体喷射泵，其特征在于，所述环状突缘密封件有一中央孔，活塞杆穿过此孔，而且在活塞每次压缩行程的终点处，在柱塞头上的所述悬垂裙边环绕着此环状突缘密封件。
5.如权利要求4所述的液体喷射泵，其特征在于，所述裙边及领圈都有锁定装置，这两个锁定装置在柱塞头完全压下的位置上相互结合。
6.如权利要求1所述的液体喷射泵，其特征在于，所述中止装置具有至少一条纵向沟槽。
7.如权利要求1所述的液体喷射泵，其特征在于，上述密封装置有一朝向柱塞头敞口的环形沟，所述裙边与上述活塞杆形成一环形腔，并且在泵工作期间上述通气孔打开时，上述裙边的自由端伸进上述环形沟内，所述裙边有至少一个将该环形腔与大气连通的通气孔，以便在所述自由端伸进上述环形沟内时，避免液体积存在该环形腔中。
8.如权利要求1所述的液体喷射泵，其特征在于，上述环形突缘密封件有一面对着上述柱塞头下方的突肩的外突肩，并且当柱塞头锁定在上述领圈上的柱塞下锁定位置上时，上述外突肩与其密封结合。
9.如权利要求8所述的液体喷射泵，其特征在于，上述在柱塞头下方的突肩位于一个口的内侧，这个口位于上述裙边上，用于使由上述裙边和活塞杆所形成的环形腔通气，以便当上述裙边的自由端伸进在上述密封装置中形成的敞开的环形沟中时，防止在上述环形腔内积水。
10.如权利要求6所述的液体喷射泵，其特征在于，上述沟槽与活塞杆上的自由端隔开距离，以便留出一段光滑表面，所述环形凸缘密封件在柱塞头锁定于所述领圈上的柱塞下锁定位置上，与此光滑表面液密结合。
全文摘要
一种手动泵喷射器,它具有一防水密封件,用于在泵工作期间内活塞到达压缩行程终端或其附近之前,使容器的通气孔密封关闭,此时,只允许空气穿过它进入容器的通气通道打开,而此通道由罩盖防护,使得泵在湿环境中工作,在喷射洗发液或头发清理剂时,防止水进入此通气通道。在运送和贮存过程中,柱塞处于下锁定位置,当壳体内部的压力超过大气压时,能避免液体通过该通气孔泄漏。
文档编号B65D47/34GK1195743SQ98100290
公开日1998年10月14日 申请日期1998年2月9日 优先权日1997年4月7日
发明者詹姆斯·R·吉林厄姆, 坦尼·李, 肯尼思·D·西格尔 申请人:卡尔玛公司