专利名称：按钮式喷雾器的计量阀的制作方法
技术领域：
本发明涉及计量阀组件，用于从按钮式喷雾器的容器中借助完全压下喷雾器阀的阀杆将预先测定量的产品发送出去。
背景技术：
目前市场上有多种计量阀可以买到。大多目前能买到的计量阀使用一只球体或某种其它外加的零件，这种零件须要单独安装在阀体内，以确保在将阀杆完全推动或压下后能由阀门组件准确计量出所需量的喷雾器产品。当制造喷雾器阀时，安装外加的元件通常要增加与制造喷雾器阀相关的生产和检查成本。另外，如果外加的零件没有正确安装，或由于某种理由而从阀中省略掉，则该阀将出错。因此，一般随着安装外加零件之后，需要增加检查步骤，以确认该外加零件确实已正确地安装于喷雾器阀中。
伴随早先技术计量阀的另一缺点是这种阀具有“节流”趋势。就是由于不良的或不合适的阀门设计，操作者有可能仅部分压下了阀杆，因而在阀杆封住进入阀体的进口之前建立了一条从喷雾器容器的内腔通向计量阀的产品流动通道，并经喷雾按钮或附加于喷雾器阀杆上的执行元件排出，致使产品可连续不断地经喷雾器阀流出。这种“节流”的结果是，操作者可能从喷雾器容器经计量阀不断排放产品而不是计量一想要的量。这造成过多的产品从喷雾器中无意地排出，这造成浪费，应予避免。
另一早先技术设计使用在两个塑料阀门零件之间的摩擦密封配合，使容器内的内容物和按量分配室隔离。这种配置在阀门关闭程序上要求由阀门容纳的阀簧有足够的力量足以克服该密封装置的静配合。这种设计除了由于零件浸在产品中会受到尺寸和硬度的变化，还要求配合的零件有非常精密的公差配合，以及当阀门组件动作时要求模压的零件严格对齐。疏于观察这些制造公差和对齐规范将导致喷雾计量不准确或阀门不能“关闭”，结果影响整个产品内容物的总释放量。
发明内容
因此，本发明的目的是克服上述伴随现有技术的喷雾器计量阀的缺点。
本发明的另一目的是尽量减少分离零件的数量，这些零件在阀门装置制造时要单独装配，以使计量阀组件容易装配。
还有，本发明的另一目的是提供一计量阀组件，它能可靠地，一贯地，精确地从计量阀组件发送所需量的产品内容物。
本发明还有一目的是提供一计量阀组件，它能可靠地制造，并尽量减少制造时所需的检查程度。
本发明的另外目的是提供一计量阀组件，它能防止由于操作者原因使计量阀组件发生无意的“节流”。
本发明还有另一目的是提供一计量阀组件，它能牢固地固定在阀体上，并随同阀体安装到容器上。计量阀组件和容器的内腔建立一条流动通道，使装有要喷出产品的容器在制造过程中容易加压。
本发明还涉及一套圈，其中设有一小孔；一阀体，在其底壁上设有一入口，阀体界定了其内腔，其中容纳有阀杆的环形凸缘和一压缩弹簧，以及一阀密封垫封闭内腔；阀体被固定在套圈上，阀杆的一杆部份穿过阀密封件上的小孔和套圈上的小孔伸出；杆部份中有一和一喷发出口相通的通道，而该通道的另一端和至少一个径向通道相通；由于弹簧通常偏压阀杆使之进入关闭位置，至少一个径向通道通常被阀密封垫关闭；阀杆的环形凸缘的下表面和阀体的配合面之一设有一可压缩密封件，而另一个则设有一环形密封边缘，当阀杆被充分压下时，可压缩密封件和环形密封边缘之间形成密封，并将内腔分隔成一按量分配室和一单独的充料室，因此，当按量分配室和阀杆的喷发出口之间建立起产品流动通道时，产品只能从按量分配室送出。
本发明还涉及一种通过计量阀组件来计量产品喷发的方法，这方法包括以下步骤在一套圈中形成一小孔；在阀体的壁上提供一入口以及通过阀体界定一内腔，其中容纳一阀杆的一环形凸缘和一压缩弹簧，并用一阀密封垫封闭内腔；将阀体装到套圈上，使阀杆的一杆部份穿过阀密封垫上的小孔和套圈上的小孔伸出；在杆部份中形成一与计量阀组件的一喷发出口相通的通道，同时该通道的另一端和至少一个径向通道相通；由于弹簧通常加偏压使阀杆进入关闭位置，阀密封垫通常将至少一个径向通道关闭；在阀杆的环形凸缘的下表面和阀体的配合面之一上设置一可压缩密封件，而另一个上则设置一环形密封边缘，当阀杆被充分压下时在可压缩密封件和环形密封边缘之间形成密封，从而将内腔分隔成一按量分配室和一单独的充料室，因此，当按量分配室和阀杆的喷发出口之间建立起产品流动通道时，产品仅能从按量分配室送出。
在下列说明和附图中，用语“向内”和“向下”意思是朝向各附图的下底部，而用语“顶”和“向上”意思是朝向附图的上部。
附图简述本发明将参考附图举例加以说明，其中
图1是按本发明装有计量阀组件的加压容器的略图；图2是按本发明的计量阀组件的简略剖面图，以通常加偏压的关闭位置表示；图2A是图2的区域A处的放大略图；图3是图2的计量阀组件简略剖面图，显示计量阀组件处于不完全压下的位置，那里阀杆和阀体的环形密封边缘相密封；图3A是图3的区域B的放大略图；图4是图2的计量阀组件的简略剖面图，显示喷雾器阀杆完全压下的位置，使产品内容物从按量分配室通过阀杆排出；图4A是图4的区域C的放大略图；图4B是阀杆的简略剖面图，显示一替换的实施例，供压缩时限制可压缩密封件的径向变形、膨胀和/或移动；图4C是阀体的顶端简略剖面图，显示另一个替换的实施例，供压缩时限制可压缩密封件的径向变形、膨胀和/或移动；图4D是可压缩密封件的简略顶视图，显示另一个替换的实施例，供压缩时限制可压缩密封件的径向变形、膨胀和/或移动；
图5是按本发明计量阀组件的第二实施例的简略剖面图，以通常加偏压的关闭位置表示；图6是图5的计量阀组件的简略剖面图，显示计量阀组件在不完全压下的位置，那里阀杆和阀体的环形密封凸缘相密封；图7是图5的计量阀组件的简略剖面图，显示计量阀组件完全压下的位置，使产品内容物从按量分配室通过阀杆排出；图8A是按本发明改进的套圈密封垫的简略顶视图；图8B是图8A的简略前视图；图8C是横截阀体的简略剖面图，阀体装有图8A的套圈密封垫，显示在改进的套圈密封垫和阀体之间建立的三条通道；图9是一简略剖面图，表示图2的计量阀组件的变化型；图10是按本发明计量阀组件的第四实施例的简略剖面图，以通常加偏压的关闭位置表示；图10A表示可压缩密封件的另一种设计，它有一环形的凹槽，便于其压缩；以及图11是一简略剖面图，表示了图2的计量阀组件的另一种变化型。
具体实施例方式
首先请参见图1，显示了一喷雾器或可加压的金属罐或容器2，它包括一基本容器4，其中界定了产品/推进剂的内腔6，在基本容器4的顶部有一孔以备接纳安装盖或传统的套圈8(为简单起见，名称套圈将被应用于本说明和权利要求的整个其余部分，但应理解为本发明仍可应用安装盖)。在将套圈8装上基本容器4之前，计量阀组件10(通常包括一可垂直压下的阀)以传统的方式用卷边法装在套圈8的支座部分12上。然后，一套圈密封垫13被套在计量阀10的外周面上，使套圈密封垫13的端面紧靠套圈8的面向内的表面。然后，如技术上通常做的那样，可加压容器2的产品/推进剂内腔6被充入要喷发的所需产品18以及所需的推进剂20，以便于要从其中喷发的所需产品完成所需的喷发。此后，套圈8连同装上的计量阀组件10和套圈密封垫13被装上基本容器4顶部的开口处，套圈8的外周边以传统的方式被卷边紧固到基本容器4上，从而制成可加压容器2，其中，套圈密封垫13的表面紧靠在基本容器4顶部的圆周开口上，从而提供了与其的流体密闭条件。另一方面，套圈8连同装上的计量阀组件10和套圈密封垫13可以在充料之前首先安装在基本容器4的顶部的开口上，此后，将要喷发的所需产品18和所需推进剂20充入可加压容器2的产品/推进剂内腔6中。由于上述两项技术都是传统的和众所周知的，故不再赘述。
现在请参见图2-4A，现将按照本发明有关计量阀组件的第一实施例作详细说明。如在上述图中看到，套圈8支承了计量阀组件10。计量阀组件10包括带有内腔24的阀体22，内腔24支承了直立阀杆26的下部、压缩弹簧28和阀密封垫30。阀杆26和压缩弹簧28装在阀体22的内腔24中，阀密封垫30盖住阀体22的开口，该组件然后通过多个凹槽或卷边被夹到或卷边到套圈8上，例如，从支座部分12的侧壁外部向内制有多个凹槽或卷边，用以将计量阀组件10永久固定在套圈8上。卷边操作迫使阀体22相对于套圈8略微向上，将阀密封垫30加偏压和加压地密封于套圈8的面向内的表面上，从而在其间形成流体紧密的密封。阀杆26的杆部份34通过套圈8上支座部份12上的中心小孔36向外凸出，还通过阀密封垫30中设有的中心小孔(未标号)，而杆部份34支承一执行元件按钮38(见图1)。按钮38有一中央产品入口或小孔，该孔接纳或套在杆部份34的外表面上。该产品入口随后经按钮中的通道和按钮38的喷发出口相通，从而使要喷发的产品便于从杆部份34输出，经过按钮38的喷发出口，喷到周围环境中。
杆部份34有一中央通道42和喷发出口相连，该通道和按钮38上的产品入口相通。中央通道42的另一端至少和一个径向通道50相通，也可能有二个、三个、四个或更多的径向通道50，一般平均分布在阀杆26的杆部份34的下部圆周上。每个径向通道50通常被暂时和排出产品隔离，因为当计量阀组件处于正常关闭位置时，如图2所见，以及处于局部关闭位置时，如图3所见，径向通道50和阀密封垫30的内向表面相互密封啮合。当阀杆26基本上被完全压下时(见图4)，阀密封垫30和至少一个径向通道50之间的密封被打破，从阀体22中的按量分配室58经至少一个径向通道50，向外通过中心通道42和按钮38，直至周围环境建立了一条产品流动的通道。
阀体22通常具有一加厚的口56。阀体22还包括圆筒形侧壁60和一般的平底壁62，大体为平的底壁上还设有阀体入口64。当将支座部份12进行卷边操作时，多个凹槽或卷边和加厚口56的下部啮合，并迫使阀体22向上，将阀密封垫30以传统的方式压向套圈8的内向表面上而造成密封。套圈密封垫65被收纳在套圈8中，套圈密封垫65中设有一中心孔，阀体22就容纳其中。当套圈8固定于基本容器4上形成可加压容器2时(见图1)，套圈密封垫65促使套圈8和基本容器4之间形成流体的紧密密封。如果使用安装盖以代替套圈，安装盖通常有一层聚丙烯层覆在其面向内的表面上，用于和基本容器4的开口配合并形成流体紧密密封，当将安装盖卷边装上容器的开口，从而形成可加压容器2，这样就不再需要外加的套圈密封垫。
阀杆26有一与其整体制成的环形凸缘66，它位于阀杆26的中段。如需要，在环形凸缘66的底面可制有一环形凹槽(未标号)，以便当阀杆压下时给可压缩密封件68提供位移的空间或区域，由此可减少将阀杆压到开放位置所需的压力(例如，见图4和4b)。在环形凸缘66底面形成的凹槽(未标号)具有矩形横剖面，而可压缩密封件68的顶面变成互补形的隆起，例如，一互补的具有矩形横剖面的凸出物紧密地容纳在环形凹槽(未标号)中。
在环形凸缘66的上顶面上制有一环形肋，以便与阀密封垫30的底面形成流体紧密密封。环形凸缘66的向下表面设有一可压缩密封件68，同时底壁62的向上的配合表面支承一整体的环形密封边缘70。可压缩密封件68可以粘合性固定或以其它方式永久性固定在环形凸缘66的面向下的表面上以确保永久性连接。另一方面，压缩密封件68可用与阀杆26的下部整体模压的虚构连接(fictional connecting)方法(见图4b)固定在环形凸缘66的面向下的表面上。可压缩密封件的前导表面和环形密封边缘70的前导边缘通常相互分离一小距离，例如，约0.020英寸至约0.040英寸；因此当阀杆26被至少局部压下时，可压缩密封件68和环形密封边缘70连接，开始在这两元件间形成流体紧密密封，弹簧28被压缩放置于底壁62和环形凸缘66之间，迫使阀杆26离开底壁62移向高位的通常关闭位置。在可压缩密封件68和环形密封边缘70(见图3)开始连接时，至少一个径向通道50通常仍处关闭状态，这是由于阀杆26的杆部份34的环形侧壁和阀密封垫30的面向内表面对接啮合的结果(见图3A)。可压缩密封件68通常必须至少压缩约0.005英寸，更好至少压缩0.010英寸，最好至少压缩0.020英寸，这样才至少有一个径向通道50会和按量分配室58流体相通，并开始通过杆部分34喷发产品。
在阀体22的底壁处形成的阀体入口64和产品汲取管74的引导端结合。产品汲取管74的远端被安放成和可加压容器2的罐底76相通，便于要喷发的产品从此喷发。阀体入口64的大小做得能容纳汲取管74的引导端，至少引导端和阀体入口64能形成静配合以确保这两元件之间有牢固和永久的连接。阀体入口64可有一段径向扩大区(未标号)以帮助汲取管74的引导端永久保持在阀体入口64中。
由于压下阀杆26，环形密封边缘70和可压缩密封件68一起，促使了阀体22的内腔24分割、隔开或分隔成两个隔离的腔室，就是一个位于中心的充料室78和一个位于径向外侧的按量分配室58。由于这种安排，当阀杆26在箭头D的方向完全压下时，阀杆26部分压缩了弹簧28，并将环形凸缘66和由其底面支撑的可压缩密封件68移动到和环形密封边缘70对接啮合(见图3)。一旦可压缩密封件68和环形密封边缘70充分互相啮合，这种啮合将内腔24分隔为充料室78和位于径向外侧的按量分配室58。这种啮合阻止了要喷发的产品从充料室78进一步流向按量分配室58。还要知道，阀密封垫30仍然保留和阀杆26的杆部分34的外表面密封啮合(见图3A)，因而不让产品通过至少一个径向通道50和中心通道42喷发出去。
进一步在箭头D的方法压下阀杆26，可压缩密封件68和环形密封边缘70之间的啮合程度增加，至少一个径向通道50最后停止了被阀密封圈30的密封，因而至少一个径向通道50进入和按量分配室58流体相通(见图4A)。一旦这种情况发生，容纳在按量分配室58中的基本全部产品可以径向朝里通过至少一个径向通道50，再轴向沿阀杆26的中心通道42到达按钮38，然后由按钮38喷发到周围环境。由于可压缩密封件68和环形密封凸缘70之间的啮合，只有一部分容纳在按量分配室58中的产品，例如约30至300微升，可以由计量阀组件10喷发出去，不管操作者压下阀杆26多长时间或到什么程度，一旦按量分配室58内的压力降到大气压力，再不能将产品从按量分配室58喷发出去。
一旦施加的下压力从阀杆26上除去，由于压缩弹簧28的作用，阀杆26在箭头U的方向被偏压到其关闭的位置。这时，按量分配室58和至少一个径向通道50之间的流体交流首先被阻断。此后，阀杆26继续在箭头U的方向移动，从而重新建立充料室78和按量分配室58之间的交流，因此待喷发的产品可以重新经汲取管74流进阀体22的内腔24，并将产品需喷发的量重新充满按量分配室58。这种按量分配室58的再次充满，便于操作者每次完全压下阀杆26，就能再次喷出需喷的产品。由于弹簧28的偏压，阀杆26通常处于关闭位置，因而不能从计量阀组件中喷出更多的产品，直至阀杆26再度在箭头D方向完全压下，开始先将充料室78和按量分配室58分隔、分割或隔开开来，然后建立一条从按量分配室58，经至少一个径向通道50和中心通道42，到按钮38的产品流动通道。
如果需要，环形凸缘66可以设置向下延伸的罩盖、笼子、套筒、多个分开的腿或某种其它零件67(见图4B)，它确保在被阀杆26向下压缩时能防止可压缩密封件68本身变形、径向膨胀或径向朝阀体22侧壁的面朝内表面移动。如果这种密封件68的径向变形、膨胀和/或移动会发生，有可能可压缩密封件68还可将按量分配室58分隔或分割成上区和下区，其中只有位于按量分配室58上区的产品能在阀杆26完全压下时从按量分配室58喷发出去，而位于按量分配室58下区的产品不能。这一结果是不希望出现的，因为会有比需要计量的产品少的量被计量阀喷发，而这种可能性应予避免。罩盖、笼子、套筒、多个分离的腿或其它零件67是由环形凸缘66的下表面所支承，既可起到屏障的作用，又可完全防止或限制在被阀杆26压缩时可能发生的可压缩密封件68的径向变形、膨胀和/或移动的量。最好是，罩盖、笼子、套筒、多个分离的腿或其它零件67从环形凸缘66向下延伸的距离在约0.045英寸到0.070英寸之间或左右。
参考图4C，下面将论述为防止可压缩密封件将按量分配室58分隔或分割成上区和下区的第二实施例，如图所示。在本实施例中，不用罩盖、笼子、套筒、多个分开的腿或某种其它零件，相反，在阀体22一面向内的表面上，位于接近可压缩密封件68处，设置至少一对位置靠近的肋或某种其它凸出物71，当被阀杆26压缩时，这些凸出物71和可压缩密封件68的侧面73相接触，从而阻止可压缩密封件68因本身变形、径向膨胀或径向移动而顶住阀体22的侧壁75面向内的表面并与之完全密封。至少一对位置靠近的肋或某种其它凸出物71通常和可压缩密封件68的侧面73对接，并阻止该侧面73和阀体22的面向内的侧壁75形成流体紧密密封，从而将按量分配室58分隔或分割成上区和下区，以致只有处于按量分配室58上区的产品能在阀杆26完全压下时从按量分配室58中喷出，而处于按量分配室58下区的产品则不能。这就是，至少一对位置靠近的肋或某种其它凸出物71在其间形成一通道，使上区和下区之间能继续相通。最好有多对平均分布的位置靠近的肋或某种其它凸出物71设置在阀体22面向内的表面上，例如三对或四对位置靠近的肋或凸出物，并且每对肋或凸出物71从侧壁朝里径向延伸一距离约为0.005到0.025英寸之间或左右。
现在请参见图4D，为防止可压缩密封件将按量分配室58分隔或分割成上区和下区的另一实施例，如图所示，现加以说明。按本实施例，将可压缩密封件68的外周轮廓或形状加以改变以阻止它将按量分配室58分隔或分割成上区和下区。就是，可压缩密封件的外形或轮廓是非圆的或非圆柱形的，如图4D所见，形状有些三角形，这样，可压缩密封件68既有一最大直径XD，又有一最小直径MD。由于可压缩密封件68这样的结构，当可压缩密封件68被阀杆26压缩时，只有可压缩密封件68的某些区域有可能和阀体22朝里的侧壁对接，即最大直径区域，而其余区域，即最小直径区域，不能充分径向变形、膨胀和/或移动，从而不能和阀体22的朝里侧壁75对接并予密封。因此，当阀杆26完全压下时，可压缩密封件68被防止和阀体22的朝里侧壁75形成流体紧密密封，并防止将按量分配室58分隔或分割成上区和下区，也就防止了单将按量分配室58上区内的产品从按量分配室58喷发，而在按量分配室下区内的产品不能喷发。该密封件的最大直径XD最好在约0.215到0.225英寸之间或左右，而其最小直径MD最好在0.200到0.210英寸之间或左右。密封件最大直径XD和最小直径MD之差最好在0.015到0.025英寸之间或左右。
现在参考图5-7，将对计量阀组件10的第二实施例作简要说明。由于本实施例非常相似于第一实施例，现仅对有关第一和第二实施例之间的区别加以详细描述。
第一实施例和第二实施例之间的主要区别在于可压缩密封件68和环形密封边缘70的位置。按照本实施例，环形凸缘66面向下的表面设有一整体的环形密封边缘70，而底壁62上的面向上的配合面上设有可压缩密封件68。可压缩密封件68可粘合性固定或以其它方式永久性固定到阀体22的底壁62上，以确保在对其的永久连接。另一方法，可压缩密封件68可仅固定到环形凸缘66的面向下的表面上而与阀体22的内腔24轻度静配合。可压缩密封件68和环形密封边缘70通常相互分开一短的距离，例如约为0.020至0.040英寸，因此，当阀杆26至少局部压下时，可压缩密封件68和环形密封边缘70啮合而形成该两零件间的流体紧密密封。弹簧28迫使阀杆26远离底壁62进入其高位的通常关闭位置。如同第一实施例，在可压缩密封件68和环形密封边缘70间初始啮合时，至少一个径向通道50仍因阀杆26的杆部分34和阀密封垫30之间相互对接啮合而通常被关闭。
环形密封边缘70和可压缩密封件68一起促使将阀体22的内腔24分割、隔开或分隔成位于中央的充料室78和位于径向外侧的按量分配室58。因此，如同第一实施例，当阀杆在箭头D的方向充分压下时，阀杆26局部压缩弹簧28，并移动环形凸缘66和由其下底面支承的环形密封边缘70进入和可压缩密封件68相对接啮合。一旦可压缩密封件68和环形密封边缘70相互充分啮合，这种啮合将内腔24分隔成充料室78和位于径向外侧的按量分配室58。这种啮合阻止了要喷发的产品从充料室78继续流向按量分配室58。可以知道，阀密封垫30仍保持着和阀杆26的杆部分34外表面密封啮合(见图6)，因而产品通过至少一个径向通道50和中心通道42的喷发就不可能。
当阀杆26在箭头D方向进一步压下时，可压缩密封件68和环形密封边缘70之间的啮合程度增加，至少一个径向通道50终于停止被阀密封垫30密封，致使至少一个径向通道50进入和按量分配室58流体相通(见图7)。一旦这情况发生，容纳在按量分配室58内的部分产品可以径向朝里流经至少一个径向通道50，并轴向沿阀杆26的中心通道42流至按钮38，并从按钮38喷入周围环境中。由于可压缩密封件68和环形密封边缘70之间的啮合，容纳在按量分配室58内的仅部分产品如约30至300微升，可以被计量阀组件10喷出，不管操作者压下阀杆26多长时间或到什么程度。一旦按量分配室58内的压力基本接近大气压，不再有产品可从按量分配室58中喷出。
当施加的向下压力从阀杆26上去除后，阀杆26由于压簧28的作用在箭头U的方向被偏移到关闭位置。这情况发生时，按量分配室58和至少一个径向通道50之间的流体交流首先被阻断。在此发生后，阀杆26在箭头U方向的进一步移动重新建立起充料室78和按量分配室58之间的流通，以致要喷发的产品再度通过汲取管74流入阀体22的内腔24中，并重新将产品充满按量分配室58。这种按量分配室58的再度充满，便于每当阀杆26被操作者充分压下时有不断的产品可供喷发。由于弹簧28的偏压，阀杆26通常处于关闭位置，产品不能继续从计量阀组件10中喷出，直到阀杆26再度在箭头D方向被充分压下，首先开始将充料室78和按量分配室58分割、隔开或分隔开，然后建立一条从按量分配室58经过至少一个径向通道50和中心通道42到达按钮38的产品流动路径。
现在参阅图8A、8B和8C，将详细说明按照本发明有关改进的套圈密封垫65。如上述附图所示，套圈密封垫65具有基本上圆筒形的外表面80，它一般具有直径略小于套圈8的内径，套圈密封垫65就装在套圈中，这样，套圈密封垫65的直径在0.5至1.0英寸之间，一般约在0.770至0.760英寸之间或左右。此外，套圈密封垫厚度约在0.01至0.70英寸之间，一般约0.035英寸。
按照本发明套圈密封垫65的新颖特点涉及穿过套圈密封垫65的通孔82的形状。按本发明的套圈密封垫65的通孔82不是传统的圆柱形通孔，而是一复杂的形状。那是，通过套圈密封垫65的通孔82的一部分通常包括一等边三角形84的三个平面或侧面，而等边三角形每对配合面的顶点是一弧段(acuate section)86，如图8A和8C所见。在等边三角形各边的每个末端和每个弧段86之间形成一平滑过渡88。该通孔结构的结果是，套圈密封垫65的通孔82中有三个大体平直的面，当套圈密封垫65和阀体22结合时，这些平面稍微被加压并适应于阀体22的外表面，并将套圈密封垫65可靠地紧固于其上。然而通孔的三个弧段86仍保留和阀体22脱开，从而在套圈密封垫65和阀体22的外表面之间形成三个间隔开的产品流动通道90。这三个产品流动通道90有利于对可加压金属罐或容器2充入所需的推进剂和要喷发的产品，正如本技术中众所周知的传统装料或填充过程。那就是，在传统装料或填充过程中，例如，通常为按钮脱离充料过程，产品沿阀杆26的外表面在阀密封垫30的顶面和套圈8面向下表面之间流向基本容器4的内腔6。产品最终向下流动，并必须流经套圈密封垫65。当产品向下流动并到达套圈密封垫65的顶面，产品流经三个均布的通道90，它们形成于套圈密封垫65和阀体22之间，并让产品比较容易地输送到基本容器4的内腔6中。
可以理解，套圈密封垫65的三个平直面84和阀体22的外表面具有充分的紧密配合，可以基本上永久固定套圈密封垫65，这样有利于阀装置10的管理和运输，而不致套圈密封垫65被移去或从计量阀组件10的其余部分上分开。套圈密封垫65在计量阀组件10上的牢固连接减少了在制造可加压容器2时对计量阀组件10的检查工作量。
按量分配室被设计成能容纳30至300微升的要喷发的产品，较好的是能容纳40至100微升，而最好是按量分配室设计成容纳约50微升的要喷发产品。环形密封边缘70最好直径在约0.18-0.25英寸之间，高度在约1/32-约1/16英寸之间。可压缩密封件68最好直径在约0.20-0.30英寸之间，厚度在约0.045-0.070英寸之间。可压缩密封件最好用橡胶、某种其它弹性体材料或某种其它合适的填料或密封材料制成。这种安排确保了在阀杆26充分下压时可压缩密封件68和环形密封边缘70之间的充分密封。
为了将所需推进剂和产品充入可加压容器2，一充料头(未示出)在相对高压下，如900磅/平方英寸，连接到产品源和/或推进剂源(未示出)上，充料头设计成能围绕安装盖或套圈8的顶面并与它们密封地啮合，以便充入加压的成分。在充料过程中，例如，通常为按钮脱离充料过程，充料头首先下降到和可加压容器2密封地啮合，以防止推进剂和/或产品在充料过程中无意地逃逸。充料头建立起一条产品充料路径，沿阀杆26的外表面和套圈8中的小孔36，然后在套圈8面向内的表面和阀密封垫30的顶面之间，其中至少有例如千分之几英寸左右的局部间隙，形成一条推进剂和/或产品的流动通道。推进剂和/或产品继续沿套圈8的面向内表面，在套圈8和密封垫30之间径向流动，然后轴向朝下沿套圈8面向内表面，在套圈8和阀体22的外表面之间，直到推进剂和/或产品到达可加压容器2的产品/推进剂内腔6。充料过程完成后充料头被撤下。
参考图9，现将讨论图2中实施例的变形。由于本实施例非常相似于第一实施例，详细说明只将涉及本实施例和第一实施例不同之处。
环形凸缘66的面向下表面设有一环形凹槽92，它从进口向基底94倾斜，即该环形凹槽在进口处略狭些，向稍宽的基底94处倾斜。另一方面，可压缩密封件68的配合表面设有互补形状的头96，即该互补形状的头96在躯干处稍狭些，并向自由端倾斜变宽些。由于这样的结构，可压缩密封件68的互补形状的头96被捕获地接纳于环形凹槽92中，将可压缩密封件68牢固夹持在环形凸缘66的下表面中，从而将可压缩密封件68永久连接在环形凸缘66上。在本实施例中，可压缩密封件68的厚度最好为约0.05英寸，并用弹性体材料制成。
图9中的实施例最好是由两个步骤的模压过程制成，其中带有环形凹槽92(槽形从进口向基底倾斜)的环形凸缘66首先在模子中成型。此后，在模压过程的第二步骤中，所需弹性体材料，如烯烃基热固弹性体或某种其它相当的材料被注入模具，这种弹性体材料流入环形凸缘66的环形凹槽92中，并由模具成型为可压缩密封件68。然后，相结合的环形凸缘/可压缩密封件组件以传统的方式被充分固化，再从模具中取出。随着相结合的环形凸缘/可压缩密封件组件的制成，可压缩密封件68被永久固定于环形凸缘66的下表面上，这个永久固定简化了喷雾器阀的制造，因为在喷雾器装配过程中，可压缩密封件68不能从环形凸缘66上分离或取下。
现参考图10对本发明的第四实施例加以讨论。由于本实施例非常相似于前一个实施例，详细讨论仅将涉及本实施例和早先实施例不同之处。
如同先前的实施例，阀杆26包括一环形凸缘66，它被整体制成在阀杆26的中间区域。不再是环形凸缘66的面向下的表面设置可压缩密封件68或是密封边缘70，而是环形凸缘66的最下端部分有一内腔98或别种凹槽，其中支承或容纳了可压缩密封件68。可压缩密封件68可以粘合性固定于或以其它方式永久性固定于环形凸缘66的最低端部分的内腔98中以确保与之永久连接，或者换一种方法，可压缩密封件68可用虚构连接法、用两步骤模压工艺或某种其它传统连接法和阀杆26固定。可压缩密封件68的外表面和阀体的环形密封座100通常是相互分离一个小距离，如约0.020至0.040英寸，因此当阀杆26至少被部分下压时，可压缩密封件68的一前导表面和环形密封座100啮合，形成在这两元件之间的流体紧密密封，从而阻止了流体的流动。
环形密封座100和可压缩密封件68一起，有助于将阀体22的内腔24分割、隔开或分隔成两个室，即处于阀装置内的按量分配室58和作为充料室78的阀体入口64。由于这种结构，当阀杆26在箭头D的方向充分压下时，阀杆26局部压缩弹簧28，并将环形凸缘66和支撑在前导端的可压缩密封件68移动到和环形密封座100对接啮合。一旦可压缩密封件68和环形密封座100相互充分啮合，这种啮合将内腔24分隔成按量分配室58和加压容器2的余留部分。这种啮合阻止了要喷发的产品进一步从加压容器2的余留部分流入按量分配室58。可以理解阀密封垫30开始时仍保持和阀杆26的杆部份34的外表面密封啮合，以致产品要通过至少一个径向通道50和中心通道42来进行喷发成为不可能，直到阀杆26被充分压下为止。
图10A显示可压缩密封件68的另一种设计，其中在可压缩密封件68中的环形凹槽102能在压缩密封件68和环形密封座啮合时，使压缩更为轻易。
参考图11，现将讨论对图1的实施例进一步的改型。由于本实施例非常近似于第一实施例，同样的零件给予相同的标号，但将只对本实施例和第一实施例不同之处加以详细说明。
如同第一实施例，计量阀组件10包括一带有内腔24的阀体22，内腔24支承了直立阀杆26的下部、压缩弹簧28、可压缩密封件68和环形密封边缘70。
然而，阀杆26的下部、压缩弹簧28、可压缩密封件68和环形密封边缘70的结构业经改变。按照本实施例，阀杆26的下部向下延伸的顶尖部分104呈圆柱形，并支承可压缩密封件68，例如这是通过形成于可压缩密封件68的中心小孔和阀杆26的下部向下延伸的顶尖部分的外圆柱表面之间的静配合来实现。最好是，阀杆26的顶尖部分104的前导端呈半球形，其位置处于可接纳于阀体22的入口64之内。由于这种结构，阀杆26和阀体22的入口64合作来防止可压缩密封件68在阀运行时被不经意的移开或被从阀杆上分开。
入口64的开口逐渐变小的锥形成为阀座106。环形密封边缘70是和入口64的阀座106整体形成，并围绕阀座设置。按照本实施例，环形密封边缘70并不像图2的实施例那样向上凸出或从底壁62延伸开。向上延伸的套管108和阀体22的底壁62整体形成，套管108围绕入口64的环形密封边缘70和阀座106。向上延伸的套管108限制了当阀杆26下压时可压缩密封件68的变形、膨胀和/或径向移动。压缩弹簧28的第一端完全环绕套管、环形密封边缘70和阀座106，而压缩弹簧的第二端以阀杆26的环形凸缘66的下表面定中心，并和下表面配合。
如同前一实施例，一旦阀杆被充分下压，环形密封边缘70和密封件68接合，从而将阀体22分割、隔开或分隔成两个单独的室，即按量分配室58和充料室78。然而，按照本实施例，整个内腔24被分隔开成为按量分配室58，而进入阀体22的入口64则成为充料室78。由于这种布局，当阀杆26在箭头D方向充分下压时，阀杆26首先局部下压弹簧28，并将可压缩密封件68移动到和环形密封边缘70对接啮合。一旦可压缩密封件68和环形密封边缘70互相充分啮合，要喷发的产品进一步流入按量分配室58将被阻止。
再进一步在箭头D方向下压阀杆26，可压缩密封件68和环形密封边缘70之间的啮合程度增加，可压缩密封件68堵住了阀座106，至少一个径向通道50最终停止了被阀密封垫30封住，因而容纳在按量分配室58内的基本全部产品可以径向朝里流动，经过至少一个径向通道50并沿阀杆26的中心通道42轴向流至按钮(本图中未示出)，并由按钮喷到周围的环境中。一旦按量分配室58中的压力基本上变为大气压，没有更多的产品可从按量分配室58中喷发。
当施加的压力被除去，阀杆26因压力弹簧28的作用在箭头U的方向被偏压到其关闭位置。当这情况发生，在按量分配室58和至少一个径向通道50之间的流体流动首先被阻断。阀杆26在箭头U的方向进一步移动，将在充料室78和按量分配室58之间重新建立交流，从而要喷出的产品重新可以流经汲取管(本图中未示出)进入阀体22的内腔24中，并将需要喷的产品重新充满按量分配室58。
最好是，例如，阀杆26用尼龙制造，可压缩密封件68用烯烃基热固弹性体材料制成。由于这种材料选择，可压缩密封件68有可能和阀杆26化学粘合，从而避免需要机械地将可压缩密封件68结合到阀杆26上。
名称“套圈”已用于整个本说明和下列权利要求中，但可和名称“安装盖”相互交换，并可做如此地构造。
权利要求
1.一种计量阀组件，它包括一套圈，其中形成一小孔；一阀体，有一入口设在其壁内，该阀体界定了一内腔，其中容纳有一阀杆的一环形凸缘和一压缩弹簧，且一阀密封垫封闭内腔；该阀体连接在套圈上，使阀杆的一杆部份穿过阀密封垫上的小孔和套圈上的小孔伸出；以及杆部份中有一通道，该通道和计量阀组件的一喷发出口相通，该通道的相对端和至少一个径向通道相通；由于弹簧通常偏压阀杆到关闭位置，该至少一个径向通道通常被阀密封垫封闭；其中阀杆的环形凸缘的底面和阀体的配合面之一设有一可压缩密封件，而其中另一个则设有一环形边缘，可压缩密封件和环形边缘在阀杆充分压下时在其间形成密封，从而将内腔分隔成一按量分配室和一单独的充料室，因此当按量分配室和阀杆的喷出口之间建立一条产品流动路径时产品只能从按量分配室喷出。
2.如权利要求1的计量阀组件，其特征在于一汲取管的第一端和阀体的入口连接，以便于从一喷雾器容器中输送产品到阀体的内腔中。
3.如权利要求1的计量阀组件，其特征在于一执行元件连接在阀杆的远端以便于产品从计量阀组件的喷出口喷出。
4.如权利要求1的计量阀组件，其特征在于可压缩密封件的直径在0.20至0.30英寸之间，厚度在0.045至0.070英寸之间。
5.如权利要求1的计量阀组件，其特征在于环形密封边缘的直径在0.18至0.25英寸之间，高度在1/32至1/16英寸之间。
6.如权利要求1的计量阀组件，其特征在于该按量分配室限定容积在30至300微升之间。
7.如权利要求1的计量阀组件，其特征在于该阀杆有一中心通道，所述至少一个径向通道被阀密封垫密封，直到计量阀组件的阀杆处在开放位置，一旦可压缩密封件和环形密封边缘将内腔分隔为按量分配室和充料室，阀密封垫只让产品籍此流入至少一个径向通道。
8.如权利要求1的计量阀组件，其特征在于在有任何产品经过至少一个径向通道从按量分配室喷发并从计量阀组件的出口喷出之前，可压缩密封件被密封地压缩以防止计量阀组件不经意的节流。
9.如权利要求1的计量阀组件，其特征在于与具有一开口的一容器结合，且套圈具有一套圈密封垫，该垫和容器的开口密封地啮合，在套圈和容器的开口之间形成流体紧密的密封。
10.如权利要求1的计量阀组件，其特征在于阀体的底壁有一进口，一汲取管的第一端被容纳在进口中，汲取管便于将要喷出的产品输送到阀体的内腔中。
11.如权利要求1的计量阀组件，其特征在于该弹簧通常加偏压于阀杆的环形凸缘，使之和阀密封垫密封啮合而在其间提供流体紧密密封，并保持计量阀组件处于通常关闭位置。
12.如权利要求1的计量阀组件，其特征在于该计量阀组件还包括一带有产品入口的执行元件按钮，该入口接纳并配合在阀杆的杆部份的外表面上，产品入口通过至少一个径向通道和喷出口相通。
13.如权利要求1的计量阀组件，其特征在于至少一个径向通道的横截面尺寸在0.011至0.040英寸之间。
14.如权利要求1的计量阀组件，其特征在于阀杆的环形凸缘的下表面支承可压缩密封件，而该可压缩密封件是在模压工序的一第二步骤中和环形凸缘整体模压制成的。
15.如权利要求1的计量阀组件，其特征在于可压缩密封件是用橡胶、弹性体材料、衬垫材料和密封材料之一制成。
16.如权利要求1的计量阀组件，其特征在于套圈具有一套圈密封垫，用于和容器的开口密封啮合以在其间形成流体紧密密封，套圈密封垫有一穿过其的通孔，当套圈密封垫和阀体的外表面啮合时，该通孔的形状做得能在套圈密封垫和阀体之间形成至少一条产品流动通道，以便于在传统的充料过程中让所需推进剂和要喷发的产品通过。
17.如权利要求1的计量阀组件，其特征在于套圈具有一套圈密封垫，用于和容器的一开口密封啮合以在其间形成流体紧密密封，套圈密封垫有穿过其的一通孔，该孔一般包括三个大致平直的面和三个弧段，套圈密封垫的三个大致平直的面有压力地和阀体的外表面接合以紧固套圈密封垫于其上，而通孔的三个弧段仍和阀体间隔开，从而在套圈密封垫和阀体之间形成三条间隔开的产品流动通道，以便于在传统装料过程中所需推进剂和要喷发的产品通过。
18.如权利要求1的计量阀组件，其特征在于环形凸缘和阀体的侧壁之一包括一零件，它能在阀杆下压的过程中确保可压缩密封件在其被阀杆压缩时能防止完全和阀体密封。
19.一种通过计量阀组件计量产品喷发的方法，该方法包括下列步骤在一套圈中形成一小孔；在阀体的底壁中设一进口，并通过阀体限定一内腔，内腔中容纳一阀杆的一环形凸缘和一压缩弹簧，并由一阀密封垫封闭该内腔；将阀体安装在套圈上，使阀杆的一杆部份穿过设在阀密封垫上的小孔和设在套圈上的小孔伸出；以及在杆部份中形成一通道，它和计量阀组件的一喷出口相通，而该通道的相对端和至少一个径向通道相通；由于弹簧通常将阀杆偏压向关闭位置，通常由阀密封垫封闭至少一个径向通道；给阀杆的环形凸缘下表面和阀体的配合面之一设置一可压缩密封件，而给其中的另一面设置一环形凸缘；以及当阀杆被充分下压时在可压缩密封件和环形凸缘之间形成密封，以将内腔分隔成一按量分配室和一单独的充料室，从而在按量分配室和阀杆的喷出口之间建立一条产品流动路径时，产品仅能从按量分配室喷出。
20.如权利要求19的方法，其特征在于在模压过程的第二步骤中还包括可压缩密封件和阀杆支座的环形凸缘的底面整体模压的步骤；以及在套圈密封垫中形成一通孔，该通孔的形状做得能在套圈密封垫和阀体的外表面啮合时，在套圈密封垫和阀体之间形成至少一条产品流动通道，以便于在传统的充料过程中让所需推进剂和要喷发的产品籍此通过。
全文摘要
计量阀组件包括限定内腔的套圈和阀体。阀体中容纳一环形凸缘和一压缩弹簧，并用一阀密封垫将内腔封闭。阀体固定在套圈上使阀杆的一杆部分伸出阀密封垫和套圈的小孔。杆部分有一排放通道通，该通道常被阀密封垫封闭。环形凸缘的下底面或阀体的配合面其中之一设置可压缩密封件，而另一个设置环形凸缘。当阀杆充分压下时可压缩密封件和环形凸缘之间形成密封，从而将内腔分隔成一按量分配室和一单独的充料室，这样，当产品流动路径建立后产品只能从按量分配室喷出。
文档编号B65D83/44GK1468661SQ03145159
公开日2004年1月21日 申请日期2003年6月17日 优先权日2002年6月17日
发明者J·P·史密斯, J P 史密斯 申请人:顶点包装体系股份有限公司