专利名称：插塞式泵的制作方法
本申请要求于2002年8月29日提交的美国临时申请60/406636的优先权，并且包括所述临时申请的全文。
背景技术：
本发明总的涉及分配，并且更具体地涉及改进的瓶和泵及它们的组合，其能够用于分配液体，例如，作为雾化的喷射器，或者类似的用于非增压的包装件的分配装置。
传统的，小泵通过被称为套圈或安装套的装置安装在玻璃瓶上。在美国专利5277559中描述了一个这样的泵的例子，该专利已经转让给本专利的受让人。如其图1中所示，泵主体的上部被压接到安装套6内。安装套6可以随后压接到颈部端部包含唇缘的瓶上。这需要垫圈7和铝套圈6。
已经有人企图将泵以除去了垫圈和铝套圈的方式直接安装到瓶上。然而，任何这样的接附方法必须解决两个问题必须提供密封工具(之前由垫圈完成)和保持工具(之前由套圈完成)。在不增加费用的情况下解决这些问题不容易。由于在吹模操作中玻璃的不可预知的分配，玻璃瓶的内部尺寸，即在颈部内的尺寸变化非常大。因此，已经做出的尝试需要以比那些以传统的吹模工艺获得的小得多的公差制造的非常昂贵的玻璃瓶。
因此，需要一种瓶和泵，使用其能够简单地以具有良好的保持力和密封性的可靠的方式将泵压入吹模形成的瓶的颈部内。此方法将不但降低成本并且还开辟设计新的包装瓶的可能。
发明内容
根据本发明的实施例，泵具有带有内端和开放的外端的泵主体。该泵主体形成圆筒，设置活塞以用于在圆筒中往复地运动。弹簧朝向开放的外端偏置该活塞，并且在圆筒的内端设置入口阀。
该泵还包括具有用于从圆筒中分配流体的中心孔的杆，用出口阀将圆筒连接到杆的孔。在杆上设置与其流体连通的致动器。在泵主体中插入插塞，其保持在泵主体中并且从泵主体的外开放端突出，该插塞阻止活塞向外运动。
本发明的实施例还包括具有主体的瓶，在主体的顶上具有颈部，其形成终止于开口的入口通道。在开口周围形成薄壁，比较厚的部分在开口下方距离开口一段距离处形成底切。
泵可以压配合到瓶内，泵的壳体插入并且在底切的下方接合颈部内部，同时用插塞的突出部分接合颈部内部的外部部分。
图1为压接进入安装套的现有技术的泵的截面视图。
图2为根据本发明的吹模形成的瓶的截面视图。
图3为根据本发明的第一实施例改进的用于插入图1所示的瓶的传统的预加压泵的截面视图。
图4为当泵已经被压入到适当的位置后，图3中的泵和瓶的截面视图。
图5-9为本发明的第一实施例的替换的实现的截面视图，其中示出了使用不同的泵的此实施例。
图10为包括密封件的第二实施例的截面视图，当泵已经被压入到适当的位置后，示出了泵和瓶。
图11为当泵已经被压入到适当的位置后，使用第一类型的泵和瓶的第二实施例的替换的实现的截面视图。
图12为使用第二类型的泵的第二实施例的截面视图。
图13为当泵已经被压入到适当的位置之前，泵和瓶的第三实施例的截面视图。
图14为当泵已经被压入到适当的位置之后，第三实施例的截面视图。
图15为包括密封套筒的第四实施例的截面视图，当泵已经被压入到适当的位置之前，示出了泵和瓶。
图16为当泵已经被压入到适当的位置之后，第四实施例的截面视图。
具体实施例方式
本发明的目的为将泵(或者类似的用于非增压包装件的分配装置)直接接附到玻璃瓶开口内。为了实现此目的并且避免像以前那样需要昂贵的精密模制的瓶，根据本发明的实施例，首先需要开发新的玻璃瓶表面光洁度，其在不增加制造成本的情况下产生更加精确的密封面。图2中示出了适合的颈部形状。围绕瓶10的开口11的薄壁12促进玻璃快速冷却，以实现更高的密封直径的精确度。在过渡卷边处的厚的部分13形成“凹入”或底切16，用于保持泵。另外，虽然设计为用于使用可以推入的泵，新的表面光洁度允许传统的压接接附。在一个实施例中，可以有15毫米压接接附。因此，为了兼容使用套圈安装的泵，提供压接表面14。
直接在开口处的相对薄的部分12用于泵密封。当在该区域保持玻璃相对薄时，其在金属瓶模具中快速冷却，从而相对精确地保持瓶形状和尺寸。在吹模操作过程中，玻璃的厚的部分保持为热的，并且将如图2中所示在内直径上形成“凹入”或底切16。注意，此区域用于泵保持。玻璃的形状为使得其产生适用于通过压入来安装泵的内部表面光洁度，而制造工艺不变。从而，玻璃瓶可以以大约与传统瓶成本相同的成本生产。
图3示出了根据本发明的泵101。此泵基于美国专利5277559中示出的类型的传统的预加压泵。然而，本发明可以应用任何类型的手动操作的泵或分配装置。该泵包括圆筒103，在泵杆106的端上的活塞105在其中滑动。活塞105包括通向雾化喷嘴118的出口通道117。雾化喷嘴118放置在致动器组件119上。接下来将详细描述如何将泵101安装到瓶(没有示出)上。
在圆筒103内容纳了阀杆113。阀杆113包括置于靠着活塞105上的阀座表面115的上端114，和下部116。弹簧(没有示出)沿轴向向外偏置杆113以使其与阀座115接合。阀杆113构造为使得当入口阀关闭后，在泵腔室内具有轴向面向外的净表面区域，从而使得出口阀114、115只有在泵腔室中产生足够大的压力时打开。此“预压缩”操作在美国专利4144987和4389003中示出并描述。
靠近泵腔室107的底部安装入口密封阀109。在活塞105向内运动期间，阀109密封到泵腔室的入口111。在传统的方式中，当泵腔室107中压力增大时，阀部件113向内远离座115运动。这使得材料可以通过出口117分配到雾化器118。泵的操作是传统的且在之前提到的美国专利5277559中描述。如在该专利中所描述的，泵被安装到具有安装套的容器上，该安装套必须压接在泵上和容器上，并且还包括在泵的外端的密封装置。这在一些情况下被称作“壳体罩”。
根据本发明，如图3所示，泵被改造以包含不同的“壳体罩”121。这个元件也可以称作插塞。图中所示的泵是对Emsar卖的标号31MS的泵的修改。然而，本发明的原理也适用于其它泵或使用某种具有顶部封闭物的壳体的分配器。聚乙烯壳体罩121具有上部(外部)渐缩的圆筒形区域123，其在一个实施例中适用于接合瓶开口处的第一1毫米，即，图1中的薄的部分11。此区域用于密封。壳体罩121的下部129接附到泵壳体103上。此区域有一个相对较厚的部分126，并且用于当将其压入瓶颈部的相对不精确的区域时，加固泵壳体103。如图所示，相对较厚的部分126具有珠状的截面并且接合泵壳体内表面中的凹进部分128。取决于玻璃瓶的尺寸，泵壳体103可以接触或不接触玻璃瓶的内表面。插塞的外端终止于具有平的内表面122的环形凸缘124。
通过使用工具或致动器119自身压在壳体罩的中心上来安装泵101。根据本发明，致动器119形成为使得其在内部133能够接触到罩121的上表面135以将整个组件推进瓶的颈部之前，其外部131将不接触瓶的颈部。当泵的组件被压入瓶的颈部10的如图4所示的位置时，其将排出空气并且增大压力。如图3和4所示，为了释放此压力，在壳体103的壁内形成通道129。
图4为示出了泵101安装到瓶的颈部内的截面视图。当泵被推入以与形成于瓶10中的保持底切16接触时，泵壳体104的上部扩大部分141保持泵在瓶的颈部内。插塞的渐缩的部分123接合瓶颈部的外部12以形成密封，凸缘124的平的内表面122邻接靠着在开口的顶部上的平的表面145。泵的所有功能构件在瓶颈部以下运动，并且不受与瓶变化的干扰影响。
只要内部玻璃表面和壳体之间的间隙小于泵壳体104和罩121之间的保持底切，就不能将泵壳体104从罩121拆卸。
应该注意，与Emsar制造和卖的传统的泵相比，在此实施例中，修改了活塞和致动器。在特别示出的实施例中，泵的型面非常低，为‘～’0.400”(10毫米)。
图5-10为本发明的第一实施例的替换的实现的截面视图，其中示出了使用不同的泵的此实施例。在图5所示的泵101a中，入口阀为止回球阀，包括位于座203上的球201。出口阀包括杆113a端部上的部件205，其在活塞105a中延伸通过开207。部件205具有密封表面209，其密封靠着活塞105a的内表面211。通常的，弹簧(没有示出)偏置部件205，使其与表面211密封接合。泵的致动导致球201靠在球座203上，并且导致部件205从活塞105a向内运动，以允许泵腔室107a内的流体排出。图5所示的壳体罩121a大体与图4所示壳体罩121相似。然而，其向下的程度较小并且其底部表面适合于接合杆113a的凸缘223，以限制杆113a向上运动。
图6所示的泵101b以类似的方式运转。在此实施例中，示出了弹簧213靠着表面211偏置部件205。还包括在活塞105a的上表面217和杆113b上的凸缘219之间的第二弹簧215。图6所示的壳体罩121b修改以与图6所示的泵101b一起使用。此泵有较短的圆筒103b。壳体罩的主要差别是其上端225的形状为截头圆锥，以形成保持杆113b的表面。凸缘119的上表面被偏置以与上端225接合，其作用是限制其向外运动。
图7-9示出了另外的变化。图7示出了壳体罩121c，其具有向外延伸的圆筒形部件131，致动器119c的向下延伸的圆筒形部分133套入并引导进入其中。因为此壳体罩121c具有径向向外延伸的延伸部135，并且形成为与瓶10的顶部匹配，在其端部为轴向向外延伸的部件131a。图8与其相似，除了致动器119d的向内延伸的圆筒形部分133a在向外延伸的形成于壳体罩121d上的圆筒形部件131a上滑动。
图9示出了相似的延伸部135a。此处提供了独立的金属套筒，其具有内圆筒形部分137，台阶形部分139和外圆筒形部件141。内圆筒形部分压配合到瓶10的开口11的外部上，台阶形部分139接合壳体罩121e的顶部。
图10为本发明的第二实施例的截面视图，其中泵101已经被压入瓶10中适当的位置。此实施例包括与图2-4所示的相同种类的泵并且这些泵将不再次描述。此实施例的主要区别是包括密封件201。此密封件201包括具有矩形截面的环形内部部分203，密封唇缘205从环形内部部分203轴向向外延伸。此密封唇缘也以小角度延伸，导致其也少量径向向外延伸。
密封件201被设置在泵101的扩大的外部部分141的顶上。环形部分203的外部直径比部分141的外部直径略大。壳体罩121e包括突出部分126，其接合泵壳体的内表面的凹进部分128。径向向外延伸的凸缘部分207形成于壳体罩121e中并接合环形部分203的外表面209，保持其与部分141接触。在此情况下，密封件201，特别是密封唇缘205密封靠着瓶10的内表面11。
图11为当泵101已经被压入到瓶10内适当的位置后，第二实施例的替换的实现的截面视图。其只是在壳体罩121f的细节上不同，其在侧面动作模具中模制形成，以产生尖锐的底切，用于更好的壳体保持。壳体罩的顶部与图10所示的不同，为平的径向向外延伸的凸缘211。
图12为使用第二类型的泵(没有示出)的第二实施例的截面视图。此泵与图6中示出的泵类似，并且不再次描述。在此情况下，壳体罩121g的下部圆筒形部分215具有凹进部分217，其在圆筒103g的轴向外端与向内突出的卷边219接合。注意，如在图6中所示，壳体罩121g的轴向外端225a为截头圆锥形，以保持此泵。此实施例还包括在密封件201g和圆筒103g的顶部之间的垫圈226。
图10-12所示的实施例超过图2-4中所示的实施例的优点为，其包括更宽的瓶内径公差+/-0.25mm，改进了壳体罩在泵主体中的保持以及泵在瓶中的保持，并且改进了密封性能。
图13为当泵已经被压入到适当的位置之前，泵和瓶的第三实施例的截面视图，及图1 4为当泵已经被压入到适当的位置之后，第三实施例的截面视图。在此实施例中，泵壳体具有直径比圆筒103f大的外圆筒部分301，由台阶形成凸耳303。壳体终止于径向向外延伸的凸缘319，其在其径向外端具有轴向向内延伸的环形突起321。环形突起321停留在开口11的平的顶部145上。在泵壳体和开口11的内表面之间设置结合图10-12披露的类型的密封件201a。密封件201a的环形部分203a的外表面邻接凸耳303。示出了变形之间的密封唇缘205a。
壳体罩121f具有带有第一直径的内圆筒部分307，其过渡到具有更大的直径的外圆筒部分309，并且在其轴向外端终止于径向延伸的凸缘311。凸缘311保持在安装套305中，安装套305具有围绕瓶10的颈部11的向内延伸的空圆筒部分313。外圆筒部分309包括环形突起或卷边315。卷边315上方为形成平的环形表面325的另一个突起317。
在图13的视图中，壳体罩已经推入到泵壳体内部，直到平的环形表面325邻接凸缘319。在泵壳体的外端的径向向内突起的卷边327保持在突起315和317之间。该组件和密封件201a一起首先插入开口11。随后，施加附加的轴向向内的力以推动突起317通过卷边327，直到凸缘311邻接凸缘319。壳体罩的部分309具有大于圆筒103f的顶部的内径的外径。从而，当推入时，其在圆筒103f上施加径向向外的力，推动其使得与密封件201a的环形部分203a更好地接合，如通过箭头335示出的。突起315类似地作用靠着壳体部分301，如由箭头337所示的。
此实施例提供良好的保持和密封。然而，其更加复杂且要求泵壳体为柔性的，例如由聚丙烯制成。其还要求泵主体的外径较大。其还难于以模块设计来实现。
图15为包括密封套筒的第四实施例的截面视图，当泵已经被压入到适当的位置之前，示出了泵101和瓶10。图16为当泵101已经被压入到适当的位置之后，第四实施例的截面视图。此实施例具有柔性密封件401，其以这样的方式接附到泵壳体，即，其允许在泵已经设置在瓶上之后膨胀。在图15中，密封件401插入瓶10中的开口11。密封件401具有通常为圆筒形的主体418，在其外端终止于凸缘417。在图15的视图中，此凸缘邻接瓶10的开口11的平的表面145。主体418的下部部分419具有较小的内径并且形成凸耳421。在图15中，圆筒103g的底部表面邻接凸耳421。
壳体罩121g包括其中包含通道409的环形主体403。泵杆106延伸通过主体403中的中心开口404。主体403的外端终止于径向向外延伸的部分407，在其径向外端为向下延伸的环形部分405，在其内部端具有向内突起的卷边406。在主体403和部分405之间形成通道406，泵主体的扩大的外端141插入其中。该卷边406围绕外端141按扣配合，以保持壳体罩在适当的位置。
圆筒103形成为具有保持底切415，导致在它们的外端的增加的外径底切的部分。当泵被推动通过密封件401到达图16所示位置时，安装完成。这扩张密封件401并且为瓶提供良好的保持。底切415按扣配合到密封件401的内端下方的位置内，以保持泵处于适当的位置。该泵壳体在侧面动作模具中模制形成，以形成排气孔129g和保持底切415。
此实施例具有许多优点，包括可以模块设计的能力，并且改进了壳体对壳体罩的保持力。在此实施例中，密封件以较软的材料形成，优选为低密度聚乙烯。密封件401在最后的组装操作(不是模块组装)中组装到壳体。可以使用不同尺寸的密封件来适应不同的颈部尺寸。当泵设置到颈部内时，密封件挡在瓶上的瓶部位上。
不同的实施例已经被披露为具有不同的实施例的变化。在不偏离试图只由后附的权利要求书限定的本发明的精神的情况下，可以作出这些和其它修改。
权利要求
1.一种用于将分配器泵固定到贮存器的壳体罩，其包括具有近端和远端的环形主体，该近端具有向外延伸的唇缘，其适用于密封地接合该贮存器的一部分，该远端具有用于在第一位置接合泵的突起；该环形主体限定了至少一个用于在第二位置接合泵的凹口。
2.根据权利要求1中所述的壳体罩，其中，唇缘由从环形主体突出的螺旋状的区域限定。
3.根据权利要求2中所述的壳体罩，其中，从环形主体突出的螺旋状区域限定了凸缘。
4.根据权利要求1中所述的壳体罩，其中，向外延伸的唇缘进一步限定了环形凸缘。
5.根据权利要求4中所述的壳体罩，其中，该凸缘封闭贮存器的至少一部分。
6.一种用于将分配器泵固定到贮存器的壳体罩，其包括具有近端和远端的环形主体，该近端具有向外延伸的唇缘，其适用于密封地接合该贮存器的一部分，该向外延伸的唇缘具有环形延伸部，其形成为与贮存器匹配并且终止于翅片；该远端具有用于在第一位置接合泵的突起；该环形主体限定了用于在第二位置接合泵的环形凹口和在近端和远端之间跨过的凹进部分。
7.根据权利要求6中所述的壳体罩，其中，翅片形成为封闭分配泵的一部分。
8.根据权利要求6中所述的壳体罩，其中，翅片形成为被分配泵的一部分封闭。
9.一种分配器组件，其包括具有用于流体连通的开口的贮存器，该贮存器开口形成为容纳壳体罩和分配泵；该壳体罩具有与贮存器开口接触的外表面和用于接合泵的内表面，该外表面限定了用于接合贮存器开口的唇缘和用于接合泵的一部分的台阶，该内表面具有多个用于接合泵的台阶，泵具有主体和分配器部分，该主体被多个台阶接合。
10.根据权利要求9中所述的分配器组件，其中，多个台阶在其之间限定了凹进部分。
11.根据权利要求9中所述的分配器组件，其中，泵主体进一步包括适用于搁置该多个台阶中的一个的凸缘。
12.根据权利要求9中所述的分配器组件，进一步包括密封件。
13.根据权利要求12中所述的分配器组件，其中，密封件设置在壳体罩和贮存器开口之间。
14.一种瓶，其包括a.主体；b.围绕开口形成的薄壁；c.在开口下方隔开的且形成底切的厚的部分；和d.形成在颈部的外部上的压接表面。
15.一种安装到瓶上的分配器的组合，其包括a.瓶，其具有i.主体；ii.在主体的顶上的颈部，形成终止于开口的入口通道；iii.围绕开口形成的薄壁；和iv.在开口下方隔开一段距离形成底切的相对厚的部分；和b.分配器，其具有i.具有开放的外端的主体；和ii.插入所述主体并且保持在其中并且从其外开放端突出的插塞；c.所述壳体插入并且在底切下方接合颈部的内部，用插塞的突起部分接合颈部内部的外部部分。
16.根据权利要求15所述的组合，其中，所述插塞进一步包括具有接合瓶开口的外部部分的上部渐缩的圆筒区域，和在壳体接合颈部的内部的区域内接合壳体内部的下部部分的壳体罩。
17.根据权利要求16所述的组合，其中，接合壳体内部的下部部分具有加厚的珠形截面，接合在壳体的内表面内的凹进部分。
18.根据权利要求16所述的组合，其中，所述插塞终止于具有平的内表面的环形凸缘，其接合在所述开口顶部的平的表面。
19.根据权利要求16所述的组合，其中，所述分配器为泵，其包括a.具有内端和开放的外端并且形成圆筒的泵主体；b.设置为用于在圆筒中往复运动的活塞；c.朝向开放外端偏置该活塞的弹簧；d.在所述圆筒的内端的入口阀；e.具有用于从所述圆筒分配流体的中心孔的杆；f.将圆筒连接到杆的孔的出口阀；g.设置在所述杆上并且与其流体连通的致动器；以及h.插入所述泵主体并且保持在其中并且从所述泵主体的外开放端突出的插塞，所述插塞阻止活塞向外运动。
20.一种用于在瓶内固定分配泵的方法，其包括提供具有主体的瓶，在主体顶部的颈部形成入口通道，其终止于开口，开口具有围绕其形成的薄壁和在该开口下方隔开的以形成底切的相对厚的部分；提供适用于将分配器泵接合到瓶的入口通道的插塞，该插塞具有带有内表面和外表面的环形主体，该内表面具有多个台阶；将插塞接合到分配器泵上；以及将插塞和分配器泵安装到瓶上，以在瓶的入口通道和插塞的外表面的一部分之间形成密封。
21.根据权利要求20中所述的方法，进一步包括将柔性的密封件置于插塞和瓶的入口通道之间的步骤。
22.根据权利要求21中所述的方法，其中，柔性的密封件连接到泵，以使得在泵已经安装到瓶之后，密封件可以膨胀。
23.根据权利要求21中所述的方法，其中柔性密封件限定了环形凸缘。
全文摘要
分配器安装到具有主体的瓶上，在主体顶部的颈部形成终止于开口的入口通道。围绕开口形成薄壁，并且相对厚的部分在开口下方隔开一段距离处形成底切。该分配器包括具有开放的外端的主体，插塞插入并且保持在所述主体内并且从所述主体的外开放端突出。该壳体插入并且在底切下方接合颈部的内部，插塞的突出部分接合颈部内部的外部部分。分配器可以为具有泵主体的泵，该泵主体具有内端和开放的外端。泵主体形成圆筒并且活塞设置为用于在圆筒中往复运动。弹簧朝向开放的外端偏置该活塞，并且在圆筒的内端设置入口阀。泵还包括具有用于从圆筒中分配流体的中心孔的杆，出口阀将圆筒连接到杆的孔。在杆上设置与其流体连通的致动器。插塞插入并且保持在泵主体内并且从泵主体的外开放端突出，该插塞限制活塞向外运动。
文档编号B65D88/00GK1697766SQ03824776
公开日2005年11月16日 申请日期2003年8月28日 优先权日2002年8月29日
发明者M·S·卡特 申请人:埃姆萨公司