具有延时启动的化学发光装置制造方法
【专利摘要】一种可抛出的化学发光装置，包括延时机构，其中，草酸盐成分和过氧化物成分容纳在该装置内。某些实施例涉及一种包括化学发光装置，该装置包括延时机构和用于延时机构的外壳，该延时机构至少包括两个安瓿，其中，延时机构还包括：(a)活塞和第一弹簧，第一弹簧取向为允许活塞运动；(b)至少一个杆，活塞取向为允许至少一个杆运动；以及(c)第二弹簧，第二弹簧取向为与所述至少一个杆的运动相关联地运动，其中，草酸盐成分容纳在至少两个安瓿之一中，过氧化物成分容纳在至少两个安瓿中的另一个中，延时机构使草酸盐成分和过氧化物成分的化学发光反应延迟。
【专利说明】具有延时启动的化学发光装置
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2010年11月11日提交的美国临时专利申请N0.61/442140的优先权，该临时专利申请作为引用并入本文。
【技术领域】
[0003]本发明涉及一种适于驱动并具有延时启动功能的化学发光装置。该化学发光装置可用在军事和非军事训练中以及用在战术活动中。
【背景技术】
[0004]军事和非军事组织可将化学发光装置用在训练、战术活动和战场上。这些化学发光装置通过化学反应能够发射处于可见、红外和紫外光谱的光。这样的反应的示例是荧光剂与过氧化氢在存在催化剂的情况下的活化作用。
[0005]传统的化学发光装置通常是管状形式，并包括柔性外壳。这些装置通常包含两个通过易碎隔离物间隔开的液体成分，所述易碎隔离物例如内胎形式的玻璃安瓿。当希望这些传统的化学发光装置发光时，弯曲柔性管直到管内的玻璃安瓿破碎为止，使该装置中隔开的化学成分混合，然后，摇晃所述管以混合液体成分。
[0006]人们已提出通过撞击来进行化学发光的额外的化学发光装置。这些装置也包含两个由隔离物间隔开的液体成分，当所述装置撞击目标时，所述成分混合。
[0007]然而，在某些情况下，希望将未启动的化学发光装置推进到目标区域，使所述装置在一定时期之后发光。因此，需要一种能够推迟装置中成分的混合时间的化学发光装置。
【发明内容】
[0008]因此，本发明的某些实施例的目的是提供一种化学发光装置，包括可由使用者触发的延时机构。在某些实施例中，装置的使用者可以用一只手启动延时机构。
[0009]本发明的一方面涉及一种包括延时机构的可抛出化学发光装置。
[0010]本发明的另一方面涉及一种包括延时机构的可抛出化学发光装置，其中，草酸盐成分和过氧化物成分容纳在装置内。
[0011]本发明的又一方面涉及一种包括延时机构的球形形状化学发光装置，其中，草酸盐成分和过氧化物成分容纳在装置内。
[0012]本发明的还一方面涉及一种可抛出化学发光装置，该装置包括延时机构和用于延时机构的外壳，该延时机构至少包括两个安咅瓦，
[0013]其中，延时机构还包括:
[0014](a)活塞和第一弹簧，所述第一弹簧取向为允许活塞运动；
[0015](b)至少一个杆，所述活塞取向为允许所述至少一个杆运动；以及
[0016](c)第二弹簧，所述第二弹簧取向为与所述至少一个杆的运动相关联地运动，
[0017]其中，草酸盐成分容纳在所述至少两个安瓿之一中，过氧化物成分容纳在所述至少两个安瓿中的另一个中，以及
[0018]其中，延时机构使草酸盐成分和过氧化物成分的化学发光反应延迟。
[0019]本发明的其它目的和优点部分地将在随后的说明中被阐述，部分地由该说明能够得到理解，或者能够通过本发明的实践而被认识到。通过在所附权利要求中特定指出的元件和组合，能够了解和获得本发明之目的和优点。
[0020]应理解，前述大致说明和下面详细说明均仅是示例性的和解释性的，并不限制本发明的权利要求。
[0021]并入说明书并构成说明书的一部分的附图示出本发明的几个实施例及其说明，用于解释本发明的原理。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1示出依据本发明的化学发光装置。
[0023]图2不出图1所不装置的部分视图，具有两个与延时机构相关联的安咅瓦。
[0024]图3A示出图1的化学发光装置的不同视图。
[0025]图3B示出位于图1的化学发光装置的活塞腔的底壁上的小孔。
[0026]图4示出包括用于打破至少一个安瓿的杆的装置的替代实施例。
[0027]图5示出具有螺钉的装置的另一替代实施例，螺钉拉动具有尖角的螺母，具有尖角的螺母打破装置中存在的安瓿。
[0028]图6A和6B示出推动带有螺母的螺钉的弹簧的运动，该螺母打破图1的装置中存在的安咅瓦。
[0029]图7示出图1所示装置中用来推动杆的凸缘。
[0030]图8示出图7的杆，释放所示杆，从而释放被弹簧推动的螺钉。
[0031]图9示出置于销上的塑料小球，该球启动活塞。
[0032]图10示出依据本发明的一个实施例的整体装置。
[0033]图11示出依据本发明的化学发光装置的外壳。
[0034]图12、13和14A示出图1的化学发光装置的另外视图。
[0035]图14B示出在图12、13和14A的化学发光装置中用来开始延迟的安全销。
[0036]图15示出包含在外壳中的图1的化学发光装置，其中，外壳的外壁变薄以允许启动延迟。
[0037]图16示出可用在依据本发明的化学发光装置中的活塞密封件。
【具体实施方式】
[0038]图1不出化学发光装置10,其包括外壳12,该外壳形成为外部球体,包围延时机构14和两个含有化学发光成分20、22的安瓿16、18。延时机构14可以包括活塞24，该活塞24被容纳在活塞缸26中而运动，以形成活塞腔(图2和3B中的活塞腔28)。多个弹簧保持器30,32将弹簧34定位在活塞24的后侧，以朝向活塞腔的端壁推动活塞24。在某些实施例中，弹簧保持器可以是单个部件，而不是两个独立的部件30和32。活塞24被销36 (包括球60)固定在预启动位置，并被推向活塞缸26的开口端40，销36容纳在活塞24的销孔(图
12、13和14A中的销孔38)中。从销孔38中释放销36来启动活塞24，并允许弹簧34使活塞24朝向活塞腔的端壁运动。在该运动中，流体可以从形成在活塞腔端壁中的小孔(图3B中的小孔42)排出。孔42的尺寸可以指示活塞24朝端壁移动的速率。活塞的后端包括凸缘44，凸缘44的尺寸做成当活塞24移动一段预定距离时，凸缘44接触用于枢转以放开弹簧偏置螺钉48的释放杆46。一旦放开弹簧偏置螺钉48，螺钉48以及螺母54便被弹簧50推动以打破安瓿16、18，并允许化学发光成分20、22在外壳12内混合。
[0039]依据本发明的延时机构14和安瓿16、18可包含在能被机器或人驱动的任意形状的外壳内。在图1所示的实施例中，包含延时机构的外壳的形状是球形形状的。其它适合的外壳形状包括橄榄球形、立方形、椭圆形(例如鸡蛋的形状)以及柱形。
[0040]外壳可以由任何可被加工成形的材料制成，并且该材料不会对装置内的化学发光成分之间的反应造成不利影响。适合的材料包括热塑性树脂，例如聚丙烯、低密度聚乙烯、高密度聚乙烯及聚烯烃共聚物。在某些实施例中，外壳的两侧被密封起来，而没有凸缘。外壳可以是不透明的、透明的和/或部分透明的。在一些实施例中，外壳具有颜色，以阻挡可见光，但仍然允许检测到红外线和/或紫外线。在某些实施例中，外壳是紫色的。依据本发明的延时机构可以包含在上述设想的外壳中的任何一个内。
[0041]图1所示的外部球体还包括一突起。在本发明的某些实施例中，开始延时过程的启动装置位于该突起中。延时过程可由本领域中已知的方式启动，例如拉出销；推入销;旋转销；磁性方式；摇动方式；滑动、转动、弯曲、挠曲、推动或拉动杆或者滑动、转动、弯曲、挠曲、推动或拉动滑动板。
[0042]图2示出依据本发明的延时机构14的实施例，其中两个安瓿16、18定位在螺钉48之间的机构中。装在螺钉48周围的弹簧50、螺母54及杆56也列举在图中。安瓿可以由任何材料制成，当给安瓿施加压力时，该材料足够易碎以至于能够被打破。在某些实施例中，安瓿可由玻璃制成。另外的适合用来制作易碎容器的材料包括用来制做袋子的金属箔复合材料，以及用来制做可撕开的袋子的塑料。
[0043]图3A示出图2所示的延时机构14的不同视图。在该图中示出延时机构14和两个装有化学发光成分的安瓿16、18。延时机构14包括活塞24，弹簧保持器30、32将弹簧34定位在活塞24的后侧，以朝向活塞腔的端壁推动活塞24。在某些实施例中，所示弹簧保持器30、32由单个弹簧保持器形成。活塞的后端包括凸缘44，当活塞24移动一段预定距离时，该凸缘与释放杆46接触，释放杆46接着启动杆56，并放开弹簧偏置螺钉48。一旦放开弹簧偏置螺钉48，螺钉48以及螺母54便被弹簧50推动以打破安瓿16、18，并允许化学发光成分20、22在装置外壳内混合。
[0044]图3B示出图3A所示活塞24的横截面，包括弹簧34的横截面，活塞的横截面显露了位于活塞腔28的底壁上的小孔42。
[0045]图4和图5示出可与本发明一起使用的延时机构的另外的实施例。在图4中，释放杆52会导致安瓿16、18以砍断的方式破碎。在图5中，螺钉施加压力会导致包含锋利边缘的螺母64压靠在安瓿16、18上。
[0046]图6A和6B示出图2所示延时机构的其它视图。在图6A中示出弹簧50，该弹簧在压力下压缩在机构主体和杆56之间，该杆在此图中没有示出，但在图7和8中示出。在图6B中，弹簧50处于拉伸状态，螺母54打破安瓿16、18。
[0047]图7示出图2所示的延时机构的另一视图。在图7中，延时机构还没有启动，凸缘44以及杆46和56处于锁定位置。
[0048]然而，在图8A和8B中，图2所示的延时机构已经启动。图8A示出首先释放杆56的时刻。在图SB中，活塞的凸缘移动杆46，从而释放杆56，这又导致螺钉48被释放。当螺钉被释放时，螺母54 (未示出)朝向机构主体移动，从而打破包含在机构中的安瓿16、18 (未示出)。在某些实施例中，一启动杆46，便释放杆56。
[0049]用来制作依据本发明的延时机构的部件的材料可以是不会对依据本发明的装置内的化学发光成分之间的反应造成不利影响的任何材料。在某些实施例中，延时机构的一些部件(例如构成枢转点的部件)可以由不锈钢制成。
[0050]图9示出另一个可以用来启动依据本发明的延时机构的实施例。在该实施例中，销36具有位于其端部的球60，并且该球可以被抓住，以从活塞中拉出销。一旦销36用于启动活塞，活塞便朝机构移动，以使凸缘44启动杆46，杆46又启动杆56，杆56释放螺钉48。活塞用来启动杆46所用的时间可以由各种各样的方式来控制。控制延时的特征包括但不局限于:(a)活塞的外径；(b)气缸的内径；(C)活塞和气缸之间的公差；(d)气缸后壁上的小孔直径；以及(e)推动活塞的弹簧的尺寸。
[0051]在某些实施例中，依据本发明的延时机构从被启动时起可延时高达120秒的一段时间。例如，延迟时间可以从I到60秒，比如从I到30秒、从2到20秒、从3到15秒、从4到10秒、从4到8秒、从4到6秒、从3到10秒、从3到8秒及从3到5秒。
[0052]图10示出依据本发明的一个实施例的整体装置。在该图中，图9所示的延时机构14包含在图11所示的外壳12中。
[0053]图11示出图1的装置的外壳12。
[0054]图12、13和14A示出图1的化学发光装置的另外视图，某些部件用与图1 一致的标号表示。图14B示出启动图1的化学发光装置中的延迟的销36。图15示出通过在任一方向上弯曲所述装置的外壳来对球施加力。所述力可沿图14A所示作用线转移到安全销，该力使销移出活塞24，从而允许活塞启动。
[0055]图15示出包含在外壳12内的图1所示延时机构14。在该实施例中，外壳壁的邻近销36上的球60的选择部分70、75的厚度减小，从而使外壳12更容易地变形。在某些实施例中，通过如所示在方向箭头中的至少一个方向上施加力来使所述装置弯曲，所述变形导致外壳的内壁接触销36上的球60，从而启动延迟。
[0056]图16A和16B不出根据本发明的一个实施例的活塞24。图16A不出位于活塞一端的凸缘44和位于另一端的活塞密封件。从图16B可以看出，其是图16A的活塞密封件的放大图，该实施例中的活塞密封件设计成具有柔性薄壁。该柔性允许活塞密封件的直径大于其中放置活塞的气缸(或活塞腔)的直径，一旦该活塞放置在其气缸中，活塞密封件便能够维持与气缸周围的接触。
[0057]化学发光装置的总重量依所述装置的预定应用而差别很大。对于本发明的目的，化学发光装置的总重量包括外壳的重量、延时机构的重量和在装置内反应的化学发光成分的重量。在某些实施例中，根据本发明的化学发光装置可具有从50克至500克范围的重量。在这些实施例中，适合的重量范围包括例如从75克至450克、从100克至400克、从110克至350克、从120克至300克、从130克至250克、从130克至200克、从135克至175克、从135克至160克和从150至165克、从155至165克，以及从140克至150克。在本发明的一个实施例中，化学发光装置具有从140克至150克的总重量。在本发明的另一实施例中，化学发光装置具有从155克至165克的总重量。
[0058]在某些实施例中，化学发光装置是可抛出的。在这些实施例中，所述装置的形状可以是能够被使用者抛出的任何形状。所述装置的形状的非限制示例包括从球形、椭圆形、柱形、楔形、圆盘形和橄榄球形中选择的形状。在这些实施例中，所述装置的尺寸仅受限于使用者能够抛出所述装置的能力。
[0059]在某些实施例中，所述装置是球形形状的，并具有从40mm至225mm范围的直径。在这些实施例中，适合的直径范围包括例如从50mm至200mm、从50mm至150mm、从50mm至100mm、从 60mm 至 120mm、从 60mm 至 100mm、从 60mm 至 80mm、从 70mm 至 100mm、从 70mm 至90mm、从70mm至80mm、从70mm至75mm和从72mm至77mm。在本发明的一个实施例中，化学发光装置是球形形状的，具有从140克至150克范围的重量，并具有从72mm至77mm范围的直径。在本发明的另一实施例中，化学发光装置是球形形状的，具有从155克至165克范围的重量，并具有从70mm至75mm范围的直径。
[0060]根据本发明的化学发光装置包括至少两种化学发光成分，它们被单独地保存直到启动为止。第一成分包括至少一种草酸酯，第二成分包括至少一种过氧化物。
[0061 ] 在某些实施例中，包括至少一种草酸酯的第一成分容纳在一个安瓿中，包括至少一种过氧化物的第二成分容纳在另一安瓿中。在另外的实施例中，包括至少一种草酸酯的第一成分容纳在根据本发明的化学发光装置中的安瓿内，包括至少一种过氧化物的第二成分单独地容纳在所述装置的外壳内。在本发明的又一实施例中，包括至少一种过氧化物的第二成分容纳在根据本发明的化学发光装置中的安瓿内，包括至少一种草酸酯的第一成分单独地容纳在所述装置的外壳内。
[0062]关于第一成分，用在本发明中的至少一种草酸盐的示例包括草酸双(2，4，5-三氯-6-戊氧羰基苯基)酯、草酸双(2，4，5-三氯苯基)酯、草酸双(2，4，5-三溴-6-己氧羰基苯基)酯、草酸双(2，4, 5- 二氯-6-异戍氧擬基苯基)酯、草酸双(2，4, 5- 二氯-6-节氧羰基苯基)酯、草酸双(2-硝基苯基)酯、草酸双(2，4-二硝基苯基)酯、草酸双(2，6-二氯-4-硝基苯基)酯、草酸双(2，4，6-三氯苯基)酯、草酸双(3-三氟甲基1-4-硝基苯基)酯、草酸双(2-甲基-4，6-二硝基苯基)酯、草酸双(1，2-二甲基1-4，6-二硝基苯基)酯、草酸双(2，4-二氯苯基)酯、草酸双(2，4-二硝基苯基)酯、草酸双(2，5-二硝基苯基)酯、草酸双(2-甲酰基-4-硝基苯基)酯、草酸双(五氯苯基)酯、双(1，2-二氢-2-氧-1-氮苯基)乙二醛、草酸双(2，4-二硝基-6-甲基苯基)酯、草酸双-N-邻苯二甲酰亚氨基酯、由通式(I)表示的草酸盐:
[0063]
【权利要求】
1.一种可抛出的化学发光装置，包括延时机构和用于所述延时机构的外壳，所述延时机构至少包括两个安瓿， 其中，所述延时机构还包括: (a)活塞和第一弹簧，所述第一弹簧取向为允许所述活塞运动； (b)至少一个杆，所述活塞取向为允许所述至少一个杆运动；以及 (c)第二弹簧，所述第二弹簧取向为与所述至少一个杆的运动相关联地运动， 其中，草酸盐成分容纳在所述至少两个安瓿之一中，过氧化物成分容纳在所述至少两个安瓿中的另一个中，以及 其中，所述延时机构使所述草酸盐成分和所述过氧化物成分的化学发光反应延迟。
2.如权利要求1所述的化学发光装置，其中，所述装置是球形形状的。
3.如权利要求2所述的化学发光装置，其中，所述装置的总重量的范围是从135克至175 克。
4.如权利要求2所述的化学发光装置，其中，所述装置的直径的范围是从70mm至80mmo
5.如权利要求1所述的化学发光装置，所述装置是球形形状的，具有从140克至150克范围的总重量，并具有从72_至77_范围的直径。
6.如权利要求1所述的化学发光装置，其中，所述装置是球形形状的，具有从155克至165克范围的总重量，并具有从70mm至75mm范围的直径。
7.如权利要求1所述的化学发光装置，所述外壳是透明的。
8.如权利要求1所述的化学发光装置，其中，所述外壳具有颜色以在所述延时机构启动时阻挡可见光。
9.如权利要求1所述的化学发光装置，其中，所述延时机构使化学发光反应延迟持续3至10秒不等的一段时间。
10.如权利要求1所述的化学发光装置，其中，延迟的化学发光反应发出可持续高达2分钟的可见光和/或发出可持续高达40分钟的红外线。
11.一种球形形状的化学发光装置，包括延时机构和用于延时机构的外壳，所述延时机构至少包括两个安瓿， 其中，所述延时机构还包括: (a)活塞和第一弹簧，所述第一弹簧取向为允许所述活塞运动； (b)至少一个杆，所述活塞取向为允许所述至少一个杆运动；以及 (c)第二弹簧，所述第二弹簧取向为与所述至少一个杆的运动相关联地运动， 其中，草酸盐成分容纳在所述至少两个安瓿之一中，过氧化物成分容纳在所述至少两个安瓿中的另一个中。
12.如权利要求10所述的化学发光装置，其中，在启动时，所述活塞、所述至少一个杆和所述至少一个弹簧的运动促进所述安瓿的破碎。
13.如权利要求11所述的化学发光装置，其中，所述装置具有从140克至150克范围的总重量，并具有从72mm至77mm范围的直径。
14.如权利要求1所述的化学发光装置，其中，所述装置具有从155克至165克范围的总重量，并具有从70mm至75mm范围的直径。
15.如 权利要求1所述的化学发光装置，其中，所述延时机构设计成用一只手启动。
【文档编号】F21K2/06GK103429948SQ201180067195
【公开日】2013年12月4日 申请日期:2011年12月10日 优先权日:2010年12月11日
【发明者】R.施默林 申请人:克禄美科技股份有限公司