专利名称：用于液体或糊状产品的给料器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于液体或糊状产品的给料器(dispenser)，其中，通过机身内活塞的可控移动来排出产品，该组件定义了容纳这种产品的腔。
用于粘稠液体或糊状产品的给料器是公知的，其包括一个大致圆柱形的机身和一个可在机身内移动的活塞，从而形成一个容纳产品的腔的活动壁。与腔连通的排出装置包括一个泵，泵被设计成能够在启动时抽入和分配预定剂量的产品。活塞可简单地为一个随动件，其位移由要排出的产品量决定。腔的体积随着剩余产品量的减少而逐渐减小。在这种装置中，泵位于腔和喷嘴或类似部件之间，因此在喷管和泵中的产品可能变干和/或受损。而且，这种类型的已知装置包括大量的相对易碎的部件，特别是那些构成泵体的部件，这就导致需要使用昂贵的包装来实现一个并不高的可靠性。
本发明使这些缺陷的克服成为可能。
本发明的一个目的是，提供一种用于液体产品的给料器，其中产品的分配仅通过活塞的直接动作即可完成，并不必在该给料器集成某种泵。
更具体地，本发明涉及一种用于液体或糊状产品的给料器，其包括一个中空机身和一个活塞，该活塞被安装成在所述机身内进行密封移动，并与所述机身一起限定出一个用于容纳待分配产品的腔，一个出口通道形成于所述机身的端壁中，其特征在于，所述给料器包括一个齿状轮，该齿状轮被安装成可以在所述机身的一端相对于所述机身转动，一个转动阻止装置形成于所述机身和所述活塞之间，所述活塞包括一个具有内螺纹的中空裙套，所述齿状轮包括一个与所述中空裙套接合的内圆柱部分，而且这个内圆柱部分具有外螺纹并被拧入所述中空裙套内。
本发明的另一个目的是提供上述类型的给料器，其进一步包括用于对排出产品量进行计量的装置。
根据本发明的一个可能的实施例，止回装置形成于齿状轮和机身之间，使得齿状轮只能在一个方向上相对于所述机身转动。这种装置本身可以控制活塞的行程，从而能够计量一定的产品量，该产品量与齿状轮的转动成比例。
根据一个更具体的有利的实施例，上述给料器的特征在于，所述齿状轮和/或所述机身由相对可变形的塑性材料制成，所述止回装置包括锯齿肋，所述锯齿肋在所述机身和所述齿状轮的两个大致圆柱面部分形成并彼此咬合。
通过这种方式，使用者可以一个锯齿接着一个锯齿轻易地控制活塞的行程。通过审慎地选择用于形成所述机身和所述齿状轮的塑性材料，就可以使止回装置的动作相对来说能听出来，从而形成一种嘀哒运动(clicking movement)系统。这使得使用者可以通过数嘀哒声来控制产品的分配量。
在一个简单的实施例中，用于液体和糊状产品的给料器的整体形状为棒状，其包括一个在其端壁表面上所提供的孔口。产品通过这个孔口被分配。所述孔口优选位于所述端壁的中心，使得一定剂量的待分配产品聚积在端壁上。例如，如果是化妆品的话，可以用手指取走产品来用于涂抹。在其他情况下，给料器可以在其端部具有涂抹器，涂抹器的形状和结构适应于产品的特定用途。
根据另一个有利的特征，该给料器的特征在于，一个针状体被安装成以密封方式在所述活塞内滑动，并与所述出口通道的内口对准，所述针状体被弹性地压向所述出口通道，所述针状体末端的形状和尺寸适于和所述出口通道接合并将其封闭。
因此，当给料器不处于使用状态时，这种针状体可以有效地将腔隔离出来，从而改善了产品的保存条件。
在一个有利的实施例中，出口通道由穿过所述端壁的轴向直孔构成，针状体一端的形状和尺寸适于封闭所述孔，并基本延伸至所述机身的端壁的外表面上。因此，所有的端口都被密封，出口通道内的针状体的下流侧不会形成变干的产品残余，因为出口通道被针状体本身占据，体积被缩到最小。
根据另一个有利的特征，在所述腔中针状体表现为截面减小。通过这种简单的方式，在腔压强增加所产生的作用下，即每当操作齿状轮时，针状体会自动缩回。例如，针状体可以被弹簧压入闭合位置，在所述中空裙套内，弹簧安装在针状体的凸肩和齿状轮之间。通过这种方式，当腔的压强足够大，以致于施加到所述针状体上的力大于由弹簧所施加的力，针状体就会缩回从而离开出口通道。
另外，因为齿状轮和活塞之间的连接是不可逆的，给料器适于通过分配通道来被填充，此时，腔具有最大的容量，即，活塞尽可能远离机身的端壁。针状体的设计有利地在填充给料器期间促进气体的排放。
至此，在所述针状体内就形成了一个可被封闭的气体排放管道。该排放管路包括一个轴向区段，该轴向区段开口到针状体的后部，而塞子从后面与该轴向区段接合。在填充期间，塞子从后面被释放，离开针状体从而使得气体排出，而在填充阶段结束时，塞子被肯定地推入。
本发明还涉及一种填充上述给料器的方法，其特征在于，所述方法包括，使所述腔具有最大的容量，所述气体排放管道应该保持与大气连通，经由所述出口通道将加压的所述产品注入从而填充所述腔，和当所述腔充满产品时，重新关闭气体排放管道。
通过以下根据本发明原理的一种用于液体或糊状产品的给料器的说明，将会更好地理解本发明，本发明的其他优点也会更加清晰，通过仅仅示意性举例的方式并参考附图来提供说明，其中
图1是根据本发明的一种给料器沿图2的剖切线I-I的纵剖图；图2是沿图1的剖切线II-II的剖面图；图3类似于图1，示出了该装置正在分配一定剂量的产品；图4示出该装置正在被填充。
如图所示，所述的用于液体或糊状产品11的给料器包括一个中空机身14，其为大致圆柱形并包括一个开口端15和一个位于相反端的端壁17，其端壁具有一个出口通道18，出口通道18由一个穿过端壁17的轴向直孔形成。活塞20被安装成在机身内进行密封移动。下文所提到的轴向或者轴线均指给料器的大致对称轴YY′，其与活塞和通道18的对称轴重合。活塞和机身在它们之间定义了一个用于容纳待分配产品22的体积可变的腔21。给料器还包括一个齿状轮24，其被安装成可在机身的开口端15相对于机身转动。给料器的机身包括两个直径不同的纵向相邻部分。在这个实施例中，直径的不同是通过减小从开口端开始的一个机身区段25的壁厚来实现的。齿状轮24(在本例中为大致圆柱状)被安装在给料器机身的较细部分，使得齿状轮的外壁26大致处于机身14其余部分的外壁27的延长线上。活塞20具有一个带内螺纹(螺纹31)的中空裙套(skirt)30。所述齿状轮包括一个内圆柱部分32，其被咬合在活塞的中空裙套30内。齿状轮的内圆柱部分具有外螺纹(螺纹33)，因而可被拧入中空裙套内。通过凸缘/凹槽组件，使得齿状轮24和机身彼此之间不能发生轴向平移。在这个实施例中，凸缘34形成于齿状轮外裙套的内表面上，而凹槽35形成于机身的靠近机身开口端15的圆柱部分上。而且，转动阻止装置38形成于所述机身和所述活塞之间。在所示的实施例中，该转动阻止装置包括至少一个凸棱40，并且优选地包括数个凸棱40，凸棱40平行于装置的纵轴延伸并形成于所述机身14的内表面上。另外，活塞20由相对柔软的塑性材料制成，以便凸棱40在其中留下压痕，从而防止活塞相对于所述机身的转动。因此，由于构成活塞的是柔性材料，不需要在活塞外圆柱壁的表面上通过塑模提供任何沟槽；同时也便于活塞的安装。紧邻腔21的活塞20的端部的形状被设计成具有一个外围密封唇口42，唇口42与机身的内圆柱壁密封且“刮削(scrapig)”接触。凸棱40相邻于定义腔21的光滑壁部分被制于一个直径增大的机身内侧部分，以致安装活塞的时候，所述凸棱不会接触到活塞作用面外围的密封唇口。活塞裙套30本身在密封唇口42和与凸棱40共同工作的横截面增大部分44之间包括一个横截面减小的部分42，该部分延伸的长度至少等于活塞的行程。
由上可知，该给料器可以在每次使用时，至少近似地计量出被分配的产品量，尤其是特意在由机身和齿状轮分别提供的两条相邻圆周线上标上刻度时。这是因为，很明显，排出的产品量直接取决于齿状轮相对于机身转动的角度。
然而，为了使计量更加精确，在齿状轮24和机身14之间可定义一个止回装置46，使得齿状轮只能在一个方向上相对于所述机身转动。
在所示的实施例中，齿状轮和机身都由相对可变形的塑性材料制成。在这些情况下，根据一个有利的实施例，所述止回装置46由锯齿肋构成，具有方向相反的锯齿48，49轮廓，两者方向相反，并分别在机身和齿状轮的两个大致圆柱面部分形成。从图2中可以清楚地看出，这些肋彼此咬合。每个肋都具有基本径向延伸的面。这些径向面分别属于机身的外表面和齿状轮的内表面，成对彼此邻接抵靠，从而防止在一个方向上的任何转动。所述肋的其他面几乎是切向的，因此只要齿状轮产生稍微的径向变形(所述机身的部分也可能产生稍微的径向变形)，那么另一个方向上转动就成为可能，该转动是逐步前进的，而且有利的是，人们可以听到逐步前进所发出的声音。齿状轮相对于机身的转动(在所述允许转动的方向上)将导致活塞的纵向移动，每个“锯齿”对应于被分配产品的一个预定量。
而且，活塞20作用面50的中间部分被挖空，其形状被设计成一个内唇52，内唇52与针状体54的圆柱侧壁密封接触，针状体54轴向安装在给料器内，并与出口通道18的内孔对准。针状体被弹性地压向出口通道。针状体端部的形状和尺寸适于和所述的出口通道接合。在这个实施例中，出口通道18由穿过机身端壁的轴向短直孔形成，所述针状体包括端部56，其形状和尺寸适于封闭所述孔，并基本延伸至机身端壁的外表面57。在这个实施例中，端部56是圆柱形的。因此“在所有端”实现了对给料器的完全封闭，从而防止剩余产品变干。另外，针状体在腔中的横截面会减小，也就是说，在活塞所滑靠的圆柱部分和封闭出口通道的圆柱部分56之间，针状体的直径减小。通过这种方式，腔21压强的增加会在针状体54产生轴向力，该轴向力会使针状体移开机身的端壁。而且，在中空的活塞裙套内，弹簧60以预先压缩的状态安装在针状体的凸肩和齿状轮24之间。针状体的一端控制出口通道，与之相反的另一端接合齿状轮底部63的中心孔62，并可在中心孔内滑动，从而封闭机身的开口端15。
由上述可以看出，该装置的操作模式极其简单。当使用者想要取出一定量的产品时，使用者要做的所有工作就是，在唯一允许转动的方向上相对于机身14转动齿状轮24。因为活塞不能在机身内发生转动，而且齿状轮是通过螺纹与活塞相连的，所以活塞的轴向位移严格地与齿状轮的转动角度成比例。如果假定腔完全充满产品，不含气体，活塞的运动会立即使所述腔21的压强增加，压强增加会因针状体的形状而使针状体轴向缩回，从而使针状体离开出口通道18。因此，预定剂量的产品(图3)会聚积在机身壁的外表面57上。根据齿状轮的转动可以增加或减小剂量，这可以通过计算“锯齿”数来控制。然后使用者可以用手指取走露出机身端面的产品。转动结束时，腔的压强降低，在弹簧60的作用下，针状体54返回到原来的位置。
如附图所示，机身14和齿状轮24优选是两个大致圆柱形的元件，两者被设置在彼此的延伸线上从而形成大致圆柱形的单元。所述给料器可以形成标准化的功能单元，其形成能够接纳外壳的“助推器(motor)”类型，外壳的形状就代表了所提供的产品。例如，这种外壳可以由两部分构成，一部分基本覆盖机身，另一部分覆盖齿状轮，这两部分的形状不必一定是圆柱形的。可以选择这样的外壳，其具有平行于转轴的小平面且横截面为多边形。在机身侧面和齿状轮侧面彼此对准的两个位置间所进行的转动本身就可以表示出剂量，根据上述这一简单事实可知，多边形这种形状本身就可以允许进行可视计量(即使在机身和齿状轮之间不存在锯齿肋)。在这种情况下，也可以在齿状轮和其外壳之间提供单向的反向制动器，从而使得使用后，反向的运动和侧面对准肯定不会引起活塞缩回。
现在回到给料器11的结构本身，应该注意到，针状体54有利地适于在填充腔的时候排出气体。这是因为必须通过确定活塞的位置来填充腔，因此此时腔21具有最大的容量，如图1所示，因为活塞与齿状轮的连接方式是通过螺纹实现的，产品注入时的压强不足以将活塞推回。因此，需要在填充操作期间能将气体排出。基于这个原因，气体排放管道65形成于针状体内使得腔能被填满，管路65可以通过塞子66来封闭。该气体排放管道包括轴向区段68，轴向区段68通过径向镗孔69(bore)连到腔，并轴向开通到针状体的后部。塞子66从后面与该轴向区段接合。塞子66包括实心端部分70，并通过肋片71延伸，肋片71与轴向区段接合。通过这种方式，塞子可以与轴向区段部分接合，并通过摩擦力保持在所选的位置上，该摩擦力具体地是在肋片71和轴向区段的内壁之间产生的。在如图4所示的位置上，即在填充操作前和填充操作期间，塞子与轴向区段半接合使得气体可以在腔和外界间自由逸出。可选地，在需要的时候，通过半接合的塞子可以控制针状体56，因为肋片和针状体之间产生的摩擦力大于弹簧施加的力。作为比较，一旦腔完全充满产品，将塞子尽可能深地推入轴向区段(图3)，从而将气体排放管道最后封闭。
图4示出了这个填充过程。给料器是空的，而且塞子处于半接合的状态，将给料器“颠倒”放入定位装置76的一个空穴内，定位装置的底座具有一个配有密封件78的管状填充嘴77，密封件78支撑在出口通道18的内孔的周围。通过填充嘴将产品加压注入，从而经过出口通道进入腔。当放置空给料器的定位装置的空穴抵住相对的上限位器80时，就可以开始填充，限位器80将给料器固定在定位装置内，以便以密封方式在出口通道周围压住填充嘴。可选地，上限位器可以配置牵引叉81，叉81的形状适于通过塞子的实心部分70将塞子抓牢，实心部分70包括一个法兰。叉81被连接到一个杆(ram)(未示出)，使得在填充的时候针状体肯实被缩回。应该注意到，如果产品注入的压强足以举起针状体，这种装置不是绝对必需的。在任何一种情况下，填充时，腔具有最大的容量，气体排放管道应该保持与大气连通，并通过下述方式来用产品填充腔，即经由出口通道将所述产品加压注入，如图4所示。一旦给料器11从限位器80释放出，通过将塞子尽量深推回而结束填充过程。
权利要求
1.一种用于液体或糊状产品的给料器，其包括一个中空机身(14)和一个活塞(20)，所述活塞被安装成在所述机身内进行密封移动，并与所述机身一起限定出一个用于容纳待分配产品的腔，一个出口通道(18)形成于所述机身的端壁中，其特征在于，所述给料器包括一个齿状轮(24)，该齿状轮被安装成可以在所述机身的一端相对于所述机身转动，一个转动阻止装置(38)形成于所述机身和所述活塞之间，所述活塞包括一个具有内螺纹的中空裙套(30)，所述齿状轮包括一个与所述中空裙套接合的内圆柱部分(32)，这个内圆柱部分具有外螺纹并被拧入所述中空裙套内。
2.根据权利要求1所述的给料器，其特征在于进一步包括用于对排出产品量进行计量的装置。
3.根据权利要求1或2所述的给料器，其特征在于，止回装置(46)形成于齿状轮和机身之间，使得齿状轮只能在一个方向上相对于所述机身转动。
4.根据权利要求3所述的给料器，其特征在于，所述齿状轮和/或所述机身由相对可变形的塑性材料制成，所述止回装置包括锯齿肋(48，49)，所述锯齿肋在所述机身和所述齿状轮的两个大致圆柱面部分形成，并彼此咬合。
5.根据以上权利要求中任一个所述的给料器，其特征在于，通过凸缘/凹槽组件，使得所述齿状轮和所述机身彼此之间不能发生平移，所述凸缘(34)和所述凹槽(35)在在所述机身和所述齿状轮的两个大致圆柱面部分形成。
6.根据以上权利要求中任一个所述的给料器，其特征在于，所述转动阻止装置包括至少一个凸棱(40)，该凸棱形成于所述机身的内表面上，并平行于所述活塞移动的轴线延伸。
7.根据权利要求6所述的给料器，其特征在于，所述凸棱(40)形成于所述机身的一个直径增大的内侧部分。
8.根据权利要求6或7所述的给料器，其特征在于，所述活塞(20)由相对柔软的塑性材料制成，使得所述机身的每个凸棱在其中留下压痕，从而使所述活塞相对于所述机身不能转动。
9.根据以上权利要求任一个所述的给料器，其特征在于，一个针状体(54)被安装成以密封方式在所述活塞内滑动，并与所述出口通道的内口对准，所述针状体被弹性地压向所述出口通道，所述针状体末端(56)的形状和尺寸适于和所述出口通道接合并将其封闭。
10.根据权利要求9所述的给料器，其特征在于，所述出口通道由穿过所述端壁的轴向直孔构成，所述针状体包括一端部，其形状和尺寸适于封闭所述孔，并基本延伸至所述机身的所述端壁的外表面(57)上。
11.根据权利要求10所述的给料器，其特征在于，所述针状体在所述腔中呈现出横截面减小。
12.根据权利要求9到11任一个所述的给料器，其特征在于，在所述中空裙套内，弹簧(60)以预先压缩的状态安装在所述针状体的凸肩和所述齿状轮之间。
13.根据权利要求9到12任一个所述的给料器，其特征在于，一个可被封闭的气体排放管道(65)形成于所述针状体内以便于填满腔。
14.根据权利要求13所述的给料器，其特征在于，所述气体排放管道包括一个轴向区段(68)，其开口到所述针状体的后部，一个塞子(66)从后面与这个轴向区段接合。
15.根据以上权利要求任一个所述的给料器，其特征在于，所述机身和所述齿状轮是两个大致圆柱形的元件，两者被设置在彼此的延伸线上。
16.一种填充根据权利要求13和14的给料器的方法，其特征在于，所述方法包括，使所述腔具有最大的容量，所述气体排放管道应该保持(81)与大气连通，经由所述出口通道将产品加压注入从而填充所述腔(21)，并且当所述腔充满产品时，重新关闭(66)气体排放管道。
全文摘要
本发明涉及一种液体或糊状产品的给料器，其包括一个被安装的工作活塞(20)。根据本发明，该给料器包括一个中空机身(14)，其中装有活塞(20)，齿状轮(24)通过螺纹连接到活塞，所述活塞在机身内的转动被阻止。通过这种方式，当操作齿状轮时，活塞轴向移动，从而以受控方式来分配产品。优选地，出口密封针状体阀穿过该活塞。
文档编号B65D47/04GK1681720SQ03821770
公开日2005年10月12日 申请日期2003年9月12日 优先权日2002年9月13日
发明者J-L·布加蒙, A·昂坤莱特 申请人:雷克斯姆分配系统股份公司