泵引擎及泵组件的制作方法与工艺

泵引擎及泵组件相关申请的交叉引用本申请请求享有2010年10月20日提交的题目为"PUMPMECHANISMSANDMETHODSOFMAKINGTHESAME"的美国临时申请第61/405,011号的权益，且通过引用将其以其整体并入到本文中。技术领域发明领域：本发明涉及泵、泵装置及制造其的方法。

背景技术：
技术现状：泵系统和泵装置是公知的，且用于输送多种流体或浆状产品。在个人护理和美容护理市场中，泵和泵装置通常用于向使用者输送流体如洗液、肥皂、化妆品、皮肤治疗方剂和其它产品。所使用的许多泵包括金属部分和塑料部分。例如，泵可包括金属阀部分和金属弹簧，而泵的其余构件可由模制塑料或树脂材料制成。然而，由泵分送的许多流体或产品都与金属反应。因此，所期望的是，具有没有金属的流体通路。另外，由于产品的可持续性对于某些市场变得更加重要，故这里期望具有可再循环的泵。在许多情况下，由于混合材料成分，故使用常规的再循环过程不可再循环具有金属构件和塑料构件两者的泵。因此，所期望的是，由普通材料构造泵，该泵可在不需要拆卸泵的情况下容易地再循环。此外，所有的塑料泵都为所期望的。然而，还期望的是，所有的塑料泵的功能性都类似于或好于混合构件的泵的功能性。

技术实现要素：
本发明的各种实施例包括全部由塑料构件制成的泵引擎。根据本发明的某些实施例，泵引擎可包括蓄积器、在蓄积器内部部分内的阀元件、部分地位于蓄积器的一部分中的活塞子组件，以及用于便于活塞子组件的促动和活塞子组件的促动之后的活塞返回的弹簧元件。活塞子组件可包括具有内部空间的芯柱、位于该芯柱的内部空间的至少一部分中的活塞，以及位于活塞的内部空间的一部分中和芯柱的内部空间的一部分中的塞子。在本发明的各种实施例中，蓄积器、活塞子组件和弹簧元件所有都可由塑料材料或树脂材料制成。在本发明的一些实施例中，活塞可包括构造成用以向泵引擎提供预压缩特征的壁。例如，在一些实施例中，活塞壁可包括构造成用以在一定的力施加到壁上时弯曲的倾斜部分和垂直部分两者。活塞壁的弯曲可使塞子从活塞的内壁移除，且允许产品流经塞子且穿过芯柱。在其它实施例中，活塞壁可构造为直壁，在力施加到其上时，该直壁将弯曲。在移除塞子和活塞之前，弯曲可提供预压缩力到产品上。根据本发明的一些实施例，蓄积器可包括蓄积器的壁中的一个或多个梯级。一个或多个梯级可在活塞的促动期间用于在活塞行程长度上使蓄积器的圆周变窄。圆周的减小可增加在促动期间活塞与蓄积器之间的接触力或压缩力，以此确保紧密密封。此外，当活塞在梯级上行进而回到静止位置时，此类力的释放可有助于改善活塞的寿命期限或寿命周期。根据本发明的一些实施例，弹簧元件可由塑料制成，且可包括一个或多个弹簧槽口和一个或多个弹簧臂，弹簧臂可变弯或弯曲以允许弹簧元件在泵引擎的促动期间以其自身溃缩(collapse)，且在消除促动时扩张回其原始形状。本发明的其它实施例可包括设计成和构造成用以向泵提供预压缩特征的构件。在又一些实施例中，用以制成该构件的材料可为可再循环的材料，允许使泵引擎再循环。在本发明的又一些实施例中，由塑料构件制成的泵引擎可组装有容器和泵头，以产生泵组件，该泵组件可用于从容器泵送产品，以用于由使用者使用。附图说明尽管本说明书总结出了特别地指出且明确主张的本发明的特定实施例的权利要求，但当结合所附附图阅读时，本发明的各种实施例可由本技术领域的普通技术人员从本发明的各种实施例的以下描述中更容易地理解和认识，在附图中：图1示出了根据本发明的各种实施例的泵引擎和容器附接系统的断面视图；图2示出了根据本发明的各种实施例的用于泵引擎的蓄积器的断面视图；图3示出了根据本发明的各种实施例的用于泵引擎的阀的断面视图；图4示出了根据本发明的各种实施例的蓄积器和阀子组件的断面视图；图5示出了根据本发明的各种实施例的用于泵引擎的弹簧的断面视图；图6示出了根据本发明的各种实施例的用于泵引擎的活塞的断面视图；图7示出了根据本发明的各种实施例的用于泵引擎的销的断面视图；图8示出了根据本发明的各种实施例的用于泵引擎的活塞子组件的断面视图；图9示出了根据本发明的各种实施例的用于泵引擎的固持件的断面视图；图10示出了根据本发明的各种实施例的用于泵引擎的塞子的断面视图；图11示出了根据本发明的各种实施例的用于泵引擎的弹簧的视图；图12示出了根据本发明的各种实施例的泵引擎的断面视图；图13示出了根据本发明的各种实施例的泵引擎的断面视图；图14示出了根据本发明的各种实施例的用于泵引擎的蓄积器；图15示出了根据本发明的各种实施例的用于泵引擎中的阀的滚珠；图16示出了根据本发明的各种实施例的用于泵引擎的蓄积器的断面视图；图17示出了根据本发明的各种实施例的用于泵引擎的蓄积器的断面视图；图18示出了根据本发明的各种实施例的用于泵引擎的活塞；图19示出了根据本发明的各种实施例的用于泵引擎的活塞的断面视图；图20示出了根据本发明的各种实施例的用于泵引擎的活塞的断面视图；图21示出了根据本发明的各种实施例的用于泵引擎的芯柱；图22示出了根据本发明的各种实施例的用于泵引擎的弹簧；图23示出了根据本发明的各种实施例的用于泵引擎的弹簧，其中已经压制或促动弹簧；图24示出了根据本发明的各种实施例的用于泵引擎的弹簧的断面视图，其中已经压制或促动弹簧；图25示出了根据本发明的各种实施例的用于泵引擎的弹簧的截面视图，其中已经压制或促动弹簧；图26示出了根据本发明的各种实施例的用于泵引擎的活塞子组件的断面视图；图27示出了图26中示出的塞子与活塞的交点的近视断面视图；图28示出了根据本发明的各种实施例的泵引擎和促动器的截面视图；图29示出了图28中示出的泵引擎和促动器的截面视图，其中泵处于促动状态；图30示出了根据本发明的各种实施例的用于泵引擎的蓄积器的断面视图；图31示出了根据本发明的各种实施例的用于泵引擎的蓄积器的断面视图；图32示出了根据本发明的各种实施例的泵引擎的断面视图；图33示出了根据本发明的各种实施例的用于泵引擎的活塞的断面视图；图34示出了根据本发明的各种实施例的用于泵引擎的活塞；图35示出了根据本发明的各种实施例的用于泵引擎的活塞的断面视图；图36示出了根据本发明的各种实施例的用于泵引擎的活塞子组件的断面视图；以及图37示出了根据本发明的各种实施例的促动的泵引擎的截面视图。具体实施方式图1中示出了根据本发明的某些实施例的泵引擎和容器附接系统。如图所示，根据本发明的实施例的泵引擎100可包括蓄积器110、阀元件120、活塞130、芯柱140、销150、固持件160、弹簧170和塞子180。具有或不具有密封环190的容器附接件192可用于以常规方式将泵引擎100连接到容器上。根据本发明的实施例，蓄积器110、阀元件120、活塞130、芯柱140、销150、固持件160和塞子180可由塑料材料或树脂材料制成。这些零件中的各者都可使用常规方法由树脂材料或塑料材料模制成。此外，可用其它非金属材料来替代，以制成此类零件。根据本发明的各种实施例，弹簧170可为金属。在其它实施例中，弹簧170可由塑料、树脂，或其它非金属材料制成。根据本发明的各种实施例，如图2和图3中所示的蓄积器110和阀元件120可组合或组装到如图4中所示的蓄积器和阀子组件102中。蓄积器110可包括一个或多个通气孔112、一个或多个产品吸入开口116和一个或多个阀锁扣114的任何组合。一个或多个通气孔112可向容器提供通气。一个或多个产品吸入开口116可连同阀元件120一起工作，以允许流体或产品进入蓄积器110内的内部空间。一个或多个阀锁扣114可构造成用以在与蓄积器110组装好的情况下固持阀元件120。根据本发明的各种实施例的阀元件120可包括一个或多个阀唇部124和一个或多个阀元件开口126。一个或多个阀唇部124可构造成用以将阀元件120固持在与如图4中所示的蓄积器110组装的位置中。在组装期间，阀元件120可受压或咬合到蓄积器110中的位置中，使得一个或多个阀唇部124咬合在一个或多个阀锁扣114上，将阀元件120锁定在与如图4中所示的蓄积器110中的组装位置中。一个或多个阀元件开口126可允许产品流动穿过蓄积器110的一个或多个产品吸入开口116，以进入蓄积器110的内部空间。在本发明的一些实施例中，阀元件120可靠置在一个或多个产品吸入开口116上，防止产品穿过其间。在促动之后的泵引擎100的上行程时，真空力可将阀元件120升离一个或多个产品吸入开口116，且通过滴管吸取产品或从如通常所已知的附接到泵引擎100上的容器的内部吸取产品。一个或多个阀锁扣114可将阀元件120固持在蓄积器110中，使得以组合形成了阀。根据本发明的其它实施例，常规的玻璃滚珠或塑料滚珠可用于代替阀元件120，且蓄积器110可构造成用以以常规方式固持玻璃滚珠或塑料滚珠。在本发明的其它实施例中，如果并不期望无金属的流体通路或产品通路，则金属滚珠也可以以常规方式用作阀元件。图5中示出了根据本发明的实施例的用于泵引擎100的芯柱140。该芯柱可包括预压缩弹簧145。芯柱140和预压缩弹簧145可模制为单个塑料零件或树脂零件。根据本发明的各种实施例，预压缩弹簧145可允许芯柱140以所期望的距离压缩，以在泵引擎100的促动期间向泵引擎100提供预压缩负载。图6中示出了根据本发明的各种实施例的用于泵引擎100的活塞130。如图所示，活塞130可包括一个或多个流体槽口132，流体槽口132构造成用以允许流体穿过一个或多个流体槽口132且离开泵引擎100。图7中示出了根据本发明的各种实施例的销150。销150可包括一个或多个销唇部152。当如图8中所示那样组装时，一个或多个销唇部152可与活塞130的内部部分密封或匹配。图8示出了根据本发明的各种实施例的活塞子组件104。活塞子组件104可包括芯柱140、活塞130和销150的组件。活塞130的部分可配合在如图所示的芯柱140的内部空间内。销150可配合在如图所示的活塞130的内部部分内。一个或多个销唇部152可抵靠活塞130的内壁密封，使得在活塞130的内部内的产品不可移动经过活塞130的壁与一个或多个销唇部152之间的密封。然而，在力(如，促动力)施加到芯柱140上时，芯柱140使销150在活塞130内移动，使得一个或多个销唇部152移动经过活塞130中的一个或多个流体槽口132的顶部。该移动打开了从活塞130的内部到芯柱140的内部的流体或产品通路。然后，流体或产品可流动穿过芯柱140中的芯柱产品开口146。例如，在本发明的一些实施例中，预压缩弹簧145可构造成用以在销唇部152穿过一个或多个流体槽口132的顶部之前，使销150移动设定距离，从而允许蓄积器110的内部中容纳的流体穿过一个或多个流体槽口132，且从而离开泵引擎100。预压缩弹簧145允许力在活塞130的内部中的流体或产品上累积，这提供预压缩力以从泵引擎100中输送产品或流体。图9中示出了根据本发明的各种实施例的固持件160。固持件160可与如图12的泵引擎100中所示的芯柱140配合在一起。固持件160和芯柱140可通过任何其它器件卡扣配合在一起或附接或配合在一起。固持件160和芯柱140还可根据本发明的一些实施例模制为单个构件。根据本发明的某些实施例，固持件160可将如图11中所示的弹簧170保持在如图12中所示的泵引擎100中的适当位置中。弹簧170可由塑料、金属、树脂或所期望的其它材料制成。根据本发明的某些实施例，如图10中所示的那样的塞子180可配合到泵引擎100中。根据本发明的各种实施例，活塞子组件104可插入蓄积器和阀子组件102中，且通过在蓄积器110的开口端上插入塞子180将活塞子组件104固持在其中，如图12中所示，其中芯柱140的一部分延伸穿过塞子180。弹簧170可定位在塞子180上且围绕芯柱140。固持件160可卡扣配合或以其它方式连接到芯柱140上，以如图12中所示那样将弹簧170固持在固持件160与塞子180之间。然后，泵引擎100可如所期望的那样组装到容器上。此外，泵头可附接于泵引擎100上，使得输送的穿过泵引擎100的流体或产品可在促动泵引擎100时离开泵头。根据本发明的实施例的泵引擎100可包括预压缩力，该预压缩力可改善从泵引擎100输送的喷射物的强度或质量。芯柱140可与整体结合的预压缩弹簧145一起模制，使得当促动时，压缩芯柱140的预压缩弹簧145，以将预压缩力提供至通过泵引擎100泵送的流体或产品上。图13中示出了根据本发明的各种实施例的泵引擎200的备选实施例。泵引擎200可以包括蓄积器210、阀元件220、活塞230、芯柱240、塞子250和弹簧元件270。根据本发明的各种实施例，泵引擎200的构件可由塑料材料、树脂材料，或任何其它所期望的材料制成。在某些实施例中，泵引擎200的构件由塑料制成，使得整个泵引擎200可再循环。图14中示出了根据本发明的各种实施例的蓄积器210。图16和图17中还示出了根据本发明的实施例的蓄积器210的断面视图和截面视图。根据本发明的实施例，如图14中所示，蓄积器210可包括一个或多个通气孔212。蓄积器210还可包括阀元件220。根据本发明的一些实施例，如图16和图17中所示，阀元件220可包括滚珠阀系统。如图15中所示，滚珠222可锻造或以其它方式包含在蓄积器210中的流体或产品的吸入孔上。如所期望的那样，滚珠222可为塑料滚珠、玻璃滚珠或金属滚珠中任一种。滚珠222还可由任何其它所期望的材料制成。根据本发明的其它实施例，备选的阀元件220可与泵引擎200一起使用或与泵引擎200构造在一起。例如，类似于图1中所示那样的的阀元件120可与本发明的实施例一起使用。图30和图31中示出了根据本发明的各种实施例的蓄积器210A的备选实施例。如图所示，备选的蓄积器210A可包括图16和图17中示出的蓄积器210的所有特征。此外，蓄积器210A可包括位于蓄积器210A内的内壁上的一个或多个梯级211，使得蓄积器210A内的开口的圆周从蓄积器210A的顶部开口到接近阀元件220的底部变窄。通过使用一个或多个梯级211可定制内部圆周，使得活塞230可靠在具有第一圆周的蓄积器210A的一部分中，且在促动期间可被推入具有第二、较窄的圆周的蓄积器210A的一部分中。例如，如图32中所示，在静止时，活塞230靠在泵引擎200中的蓄积器210A中的梯级211上。在促动时，活塞230在梯级211上移动，这可进一步压制活塞230且改善活塞230与蓄积器210A的壁之间的过盈。这样改善或增加的过盈可改善活塞230与蓄积器210A的壁之间的密封。在释放时，活塞230可返回如图所示的梯级211上方的位置。根据本发明的某些实施例，梯级211可包括在蓄积器210A中，以便改善泵200的寿命和活塞230与蓄积器210A的壁之间的密封。由蓄积器210A的较大圆周壁施加到静止的活塞230上的力减小可改善活塞230的寿命，因为在活塞230穿过梯级211时仅活塞230受压制，且在蓄积器210A的较窄圆周区域中的作用于活塞230和蓄积器210A的壁上的力都增大。在返回静止位置时，那些力减小，且较少应力加至活塞230上，这可导致活塞230的寿命较长。图18至图20中示出了根据本发明的各种实施例的活塞230。根据本发明的实施例，可如所期望的那样构造活塞230。例如，活塞230可包括具有如图所示的向内倾斜的壁部分231A和垂直的壁部分231B的梯级壁。还可如所期望的那样使用其它的壁构造，且此类构造可改变成在泵引擎的促动期间调整促动活塞230所需的力或促动的感觉。在本发明的一些实施例中，活塞230可由柔性材料制成，使得当足够的力施加到活塞230的壁上时，可弯曲活塞230的壁。根据本发明的一些实施例，活塞230还可包含可与塞子250、芯柱240，或两者配合、密封或以其它方式接触的脊部或其它特征。图33至图35中示出了根据本发明的其它实施例的活塞230A。如图18至图20中示出的活塞230一样，可如所期望的那样构造活塞230A。然而，与活塞230不同的是，活塞230A可包括直壁部分231C。用于活塞230A的如图33至图35中所示的直壁部分231C的使用可减小用以促动活塞230A所需的力，因为直壁部分231C比图18至图20中示出的构造更便于使活塞230A的壁的变弯。更容易变弯的能力可减小用以促动活塞230A所需的力。根据本发明的某些实施例，在促动泵引擎200时，容纳在蓄积器的内部空间内的产品由活塞230压缩，且该压缩抵靠活塞230的壁施加力，引起活塞230的壁凸出。活塞230的壁与芯柱240之间的空间可允许活塞230的壁移动或凸出。在壁凸出时，创造了活塞230的壁与塞子250之间的开口，允许产品流过塞子250且离开泵引擎200。活塞230的壁的形状、厚度、大小和材料的构造可改变用以引起活塞230和塞子250的移除所需的力，且以此规定产品将开始流动所处的力或产品可逸出和在蓄积器的内部所处的预压缩力。图21中示出了根据本发明的各种实施例的芯柱240。芯柱240可如所期望那样构造，且由任何所期望的材料制成。图22至图25中示出了根据本发明的各种实施例的弹簧元件270。如图22中所示，弹簧元件270可包括一个或多个弹簧槽口272。弹簧槽口272可为弹簧元件270的壁中的开口，且弹簧槽口272之间的弹簧元件270的壁的部分可限定弹簧臂274。在力施加到弹簧元件270的顶部上时，如图23至图25中所示，弹簧臂274可向外弯曲，允许弹簧元件270压缩。如图13中所示，弹簧元件270还可包括一个或多个配件278，以用于将弹簧元件270连接到蓄积器210上。如图23至图25中所示，可压缩弹簧元件270。在压缩期间，由于弹簧元件270的壁中存在一个或多个弹簧槽口272，故弹簧臂274可向外弯曲。当释放压缩力时，弹簧臂274可返回正常位置中，从而在泵引擎200促动之后延伸且施加弹簧力到泵上。根据本发明的各种实施例，弹簧元件270可由任何所期望的材料制成，且壁厚度或弹簧臂274的厚度可改变，以供给所期望的力来用于泵引擎200的促动和除去弹簧元件270上的力之后使得泵引擎200返回非促动状态。在本发明的一些实施例中，弹簧元件270可由可再循环的材料制成。例如，弹簧元件270可由塑料或其它可再循环的树脂材料制成。图26中示出了泵引擎200的活塞子组件。如图所示，活塞230可配合到芯柱240的内部空间中。塞子250可定位在活塞230与芯柱240的内部空间的一部分中。塞子250可与活塞230匹配或接触。如图27中所示，在塞子点252和活塞点232处，塞子250和活塞230可与彼此接触或与彼此匹配。塞子点252和活塞点232可构造成用以防止当没有力作用于活塞230时，流体或产品流过塞子250。在促动了泵引擎200时，包含在活塞230的内部部分中的产品或流体可累积压力且施加力到内部活塞230的壁上。在特定的点处，施加到活塞230壁上的力可克服活塞点232与塞子点252之间的连接，使得流体或产品可穿过塞子250且离开泵引擎200。以此方式，在促动泵引擎200时，预压缩力可累积。图36中示出了根据本发明的其它实施例的泵引擎200的活塞子组件。如图所示，活塞子组件可包括如图26中所示的那样的相同特征，且可以以类似的方式起作用。然而，图36中示出的活塞子组件可包括具有如图33至图35中示出的直侧壁部分的活塞230A。此外，塞子250可包括如所期望的和如图36中所示的备选构造。根据本发明的某些实施例，塞子250可包括顶部部分和底部部分，其中当组装在泵引擎200中时，底部部分定位成面对阀220。塞子250的底部部分可包括环形突出部251和一个或多个外部密封壁253。塞子点252可构造在一个或多个外部密封壁253的外部部分上，以与活塞点232匹配。如果施加足够的力到一个或多个外部密封壁253上，则环形突出部251与一个或多个外部密封壁253之间的空间可允许一个或多个外部密封壁253朝环形突出部251弯曲。例如，图37中示出了促动的泵引擎200。在完全促动时，塞子250的一个或多个外部密封壁253接触阀220的一部分且被朝环形突出部251向内推动。这种移动迫使塞子250与活塞230A之间的通路打开，且在引动（priming）期间，可有助于从泵中排空空气。根据本发明的实施例，可通过改变活塞230的壁的厚度来控制或改变用于泵引擎200的预压缩力。在其它实施例中，可通过选择用于活塞230的材料来改变预压缩力。在又一些实施例中，活塞230可由特定的材料构造、定形或制成，以改变用以破坏泵引擎200中的塞子250与活塞230之间的密封所需的力。例如，可使用具有如图18至图20中所示的梯级壁构造的活塞230或可使用具有如图33至图35中所示的直壁构造的活塞230A。图28和图29中示出了组装有泵头和容器或瓶子附接件的泵引擎200。如图28中所示，泵引擎200处于非促动状态，且弹簧元件270未受压制。在图29中，泵引擎200示为在促动状态和弹簧元件270受压制，使得弹簧臂274受压缩且向外弯曲。在释放图29中所示的促动力时，弹簧元件270将松驰且使泵引擎200返回图28中所示的状态。根据本发明的各种实施例，泵引擎100或泵引擎200可组装有泵头，且附接到容纳产品(如，香水、洗液、流体或其它产品)的容器或瓶子上。泵引擎可用于在促动泵引擎时将产品从容器或瓶子泵送或输送至使用者。因此，已经描述了本发明的某些特定实施例，将理解的是，由所附权利要求限定的本发明不由在以上描述中阐述的特定细节限制，因为可构想出其许多明显的变型。相反，本发明仅由所附权利要求限制，权利要求包括在其范围内的根据所描述的本发明的原理操作的所有等同的装置或方法。