专利名称：带有推挤料剂用的活塞组件的撒布器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种撒布器，特别是涉及一种在用手致动阀时活塞会向前推进以便将喷射液推挤出的手握喷雾器。
手握喷雾撒布器是一种传统型的撒布器，它的活塞是罩在一个位于待撒布料剂下方的容器内。通过将活塞朝容器装有阀门的一端推进，料剂就通过该阀被推挤出去。
本发明构成的是气悬体喷雾撒布器的替换型，这种撒布器使用压缩气体作为推进剂，该气体与料剂相混合。目前使用中的气体通常含有碳氢化合物，而碳氢化合物越来越受到抨击，认为它对空气污染有严重的影响。例如，释放在大气中的碳氢化合物可以与氧化氮和日光起反应，从而形成烟雾。
在此之前，已提出过一些无气体喷雾的撒布器，它是通过用机械方式产生的推进力推送料剂。例如，已提出的泵式撒布器，在使用者每次喷雾时，都需要使泵杆产生机械位移。这种撒布器不能够存储能量，因而它不是以延续喷雾的形式，而是以间歇的爆发式喷雾形式喷射料剂。
已提出依靠机械致动的其它撒布器，如由美国专利3815787号、3195168号、2728097号和2738905号所例举的撒布器。
在美国专利3815787号中，所公开的撒布器的活塞是安装于在圆筒形容器的内表面上形成的螺旋槽内。通过使容器作相对于撒布器顶部排放部分的转动，导致活塞在容器内上升，从而将位于其上方的料剂排放出去。不过，因为螺旋槽面朝装料室，所以有必要将液体约束在内囊中，否则，液体会沿螺旋槽漏出。对内囊的需要会增加制造成本，并有这样的危险，即由于内囊不是被压折在活塞和螺旋槽之间就是被压折在活塞和接纳该活塞的径向翼片的垂直导槽之间，所以内囊可能会破裂。
在美国专利3195168号中，所配置的这种轴向螺杆在容器内沿轴向延伸，并携有一个螺纹推杆。设置在此推杆上方的是一个密封着装料室内侧表面的活塞。该螺杆是依靠装在容器底部的圆形把手转动的。在推杆和活塞之间的弹簧将运动从推杆传递至活塞以存储能量。通过转动螺杆，使推杆和活塞上升，从而撒布装料。为防止推杆转动，推杆和装料室的壁形成有至补的非圆横截面。这种非圆横截面会减小容器的内部容积，从而减少可以装有的液料量。同样，对独立致动杆和转动圆形把手的需要也会增加成本，并使设备组件复杂化。虽然弹簧可有效地存储能量，但它无法在活塞的横截面上按所要求的均匀性将能量传递到活塞上，因而导致不是最优的喷雾模式。
美国专利1762943号公开了一种用于高稠度材料，例如用于牙膏的撒布器。该撒布器包括有一个设置在一个圆筒内的活塞套。一个外套连接到活塞套上以便与活塞套其同转动和纵向移动。由于内、外套要向排料阀运动因而有必要切除圆筒的底部。这种加工过程很不方便，而且会产生必须予以清除的切屑。
在美国专利2728097号和2738905号中，所公开的撒布器涉及到对螺杆的需要，并且存在料剂通过撒布活塞泄漏的问题。
最好是提供一种成本较低、装配容易，无烟雾剂的撒布器，该撒布器不需要将料剂贮存在内囊中，而且，如果使用内囊，也可以使内囊被夹破的危险减到最小。
最好还提供这样一种撒布器，它有可能存储推进能量，从而可以高度均匀的喷雾模式实现连续的排放。
本发明涉及一种无烟雾剂的撒布器，它包括一个界定一装料室的圆筒形内壁。在该室的一个纵向端设置有一个排料阀。一个活塞以与排料阀成纵向隔开的相互关系设置在该室内。活塞包括一个指向圆筒形壁的切削刃。一个圆筒形外壁绕内壁设置。该外壁可相对内壁转动，并与活塞相结合，从而在迫使切削刃切入内壁的同时，外壁的转动会使活塞趋近排料阀，其特征在于外壁与活塞相结合以致随着活塞趋近排料阀活塞会相对于外壁沿纵向运行。
该内壁包括一条接纳活塞导向元件的螺旋槽。依靠在内壁上所形成的纵向槽，来防止活塞转动。
该活塞包括一个推顶元件和一个在推顶元件下方与其隔开的增能元件，以便在推顶元件和增能元件之间界定一空隙。该空隙内充满可压缩气体，例如空气，这种气体起类似于弹簧存储能量的作用。
依靠在推顶元件和增能元件上的密封，可以将可压缩气体约束在该空隙内，或者将该气体容纳在一个密闭器内，例如容纳在一个可挠曲的波纹管内，该密闭器位于推顶元件和增能元件之间。
待撒布的装料可以直接置于装料室内，或者容纳在一个位于该装料室内的可挠曲内囊内。
根据下面结合附图对本发明优选实施例所作的详细描述，将会理解本发明的目的和优点，在附图中，同样的标号表示同样的元件，其中
图1是本发明撒布器纵向截面图;
图2是图1所示撒布器的立体分解图;
图3是本发明活塞组件的增能元件的纵向截面图;
图4是图3所示增能元件的底面图;
图5是该增能元件局部侧视图;
图6是图1所示撒布器的局部纵向截面图;
图7是本发明经变更的活塞组件类似于图1的视图;
图8是图7所示活塞组件类似于图6的视图。
本发明的撒布器(200)包括一个具有一圆筒形壁(224)和一上端壁(226)的第一壳体(212)。在圆筒形壁(224)外表面(228)上形成有一对纵向凹槽(230)，它们从外表面上部分地凹延入圆筒形壁，以便留下凿出的筒壁部分(232)(见图6)。圆筒形壁的内表面(234)保持光滑和连续。
一环形凸缘(236)从外表面(228)的下端沿径向向外突出。第二壳体(218)的圆筒形壁(240)倚靠在凸缘(236)上。圆筒形壁(240)以可伸缩的方式接纳圆筒形壁(224)，由此，圆筒形壁(224，240)即分别构成内、外圆筒形壁。圆筒形壁(224)在其下端有若干条纵向延伸并沿圆周间隔开的狭槽(241)，以使外壁(240)能够嵌套在内壁(224)上。外壁(240)包括有内、外表面(242、244)。嵌入圆筒形壁(224)的内表面(244)的圆盘(245)盖住第一壳体(212)的底部。该圆盘(245)可以适合地粘接到圆筒形壁(224)上。
内表面(242)包括有一条面朝径向内侧的螺旋槽(243)。如将要描述的那样，该槽(243)起导引活塞组件(220)的作用。螺旋槽(243)位于纵向槽(230)径向外侧，由此，螺旋槽(243)即构成一条外槽，而纵向槽(230)则构成内槽。
外壁(240)的上端容纳于在内壁(224)和一圆筒形外裙部(247)之间构成的环形通道内，该圆筒形外裙部(247)由端壁(226)的外伸部分(248)连接到内壁(224)上。
活塞组件(220)包括一个推顶元件(250)，和一个位于推顶元件(250)下方的增能元件(252)。推顶元件(250)包括一个带有一个“0”型密封环(251)的下伸环形裙部(258)。
增能元件(252)包括一个具有一圆盘部分(266)和一从该圆盘部分向上伸出的环形裙部(268)的密封装置安装座(266，268)。设置在该裙部(268)内的是一个密封地靠压着内壁(224)的内表面(234)的弹性密封元件(264)。密封装置安装座(266、268)最好是由硬塑料制成的，而弹性密封元件(264)最好是由橡胶或一种弹性合适的塑料制成。
在密封元件(264)和推顶元件(250)之间形成有一能够充填压缩空气的密封的空隙(265)。在撒布器的部件组装完毕之后，通过将一针头插入密封元件(264)就可以实现对该空隙的增压。分别在圆盘(245)和(266)上形成的孔(267和269)适应针头的这种插入。压缩空气能够通过该针头输入空隙(266)内，以便将该空隙增压到具有适当的压力，例如40磅/每平方英寸的压力。当将针头从密封元件中拔出时，后者会自密封住由针头刺出的针孔。正如随后将描述的那样，空隙(265)中的空气起一种空气弹簧的功能用以存储和传递能量。
从圆盘(266)上径向向外突出的是接纳在螺旋槽(243)内的导向元件(280、281)。由圆盘(266)携带着的是一对切削元件(288、289)，它们具有纵向向前面朝内壁(224)凿出壁部分(232)的下边缘的切削刃(291)。切削元件(288、289)可以由金属或一种硬底合适的塑料制成，它们最初是安置成平放在狭槽(241)中沿直径方向相对的两个狭槽(241)中。因此，防止了增能元件(252)相对于内壁(224)的转动。
不言而喻，因螺旋槽(243)内存在导向元件(280、281)，外壁(240)在选定的方向上相对于内壁(224)的转动会使增能元件(252)产生朝着装在上端壁(226)上的阀(214)的纵向向前运动。因此，切削元件被迫切入凿出壁部分(232)。与此同时，一个朝上的力通过充填在空隙(265)内的压缩空气从增能元件(252)传递到推顶元件(250)上。这样，推顶元件(250)会压缩位于其上方的料剂。当料剂的压力超过空隙(265)内的空气压力时，增能元件(252)进一步的向前运动会使空气得到压缩，从而存储能量。该空气形成一种要比前面所述实施例的弹簧(54)更加均匀地将力传递到推顶元件(250)上的气体弹簧，从而通过阀(214)获得更加均匀的喷雾。
空隙(265)内的压缩空气还迫使推顶元件的裙部(258)径向向外压紧表面(234)以起帮助密封的作用，这种密封作用可足以使0型密封环(251)能够被省略。
上端壁(226)和推顶元件(250)都是相同的倒杯形，以确保在增能元件(250)最终接触到端壁(226)时容器内的所有装料都已撒布完。
在使用中，使用者转动外壁(240)以使活塞组件升高，从而压缩料室(211)内的装料以及空隙(265)内的空气。当活塞组件上升时，增能元件(252)没有转动而只是纵向移动。也许有可能去掉纵向凹槽(230)(即，也许没有必要在内壁(244)上形成凿出壁部分)，因为增能元件(252)在没有这种凹槽的情况下仍具有纵向移动的能力。活塞组件(220)的纵向运动是由作用于导向件(280、281)上的螺旋槽(243)引起的。通过切削元件(288、289)的切削作用使活塞组件的纵向运动成为可能。装料在其自身的压力以及在空隙(265)内存储的空气能的压力作用下被排出，随后，活塞组件将进一步上升以再使装料和空气空隙(265)增压。表面(234)接触装料的部分可以制成光滑连续的表面，即没有凹槽，由此，装料的泄漏和/或容纳装料的内囊被夹破的情况都得以避免。
应该理解到，活塞组件可以通过任何合适的手动致动机构使其升高和降低。
有可能使密封装置安装座(266)制得比图示的长些，以便提供另一对位于已示出的那一对下方的导向元件(280、281)。这会起到使密封装置安装座稳定的作用。
还有可能倒换螺旋槽和纵向凹槽的位置，即使螺旋槽(243)位于内圆筒(224)上，而使纵向凹槽(230)位于外圆筒(240)上。活塞则应包括有滑动地设置在这些槽中的导向元件。在这种情况下，增能元件(252)会与外圆筒一起转动并会切入内圆筒上由螺旋槽形成的螺旋形凿出部分。需提供一个单一的切削刃(288)，它的方位设定成面朝转动方向。随着活塞的转动，它会相对于外圆筒纵向运动，正如纵向凹槽所允许产生的纵向运动一样。
活塞组件的一个变更实施例如图7和图8所示。该变更的活塞组件(220A)可防止位于推顶元件(250A)和增能元件(252A)之间的空气经过增能元件和/或推顶元件逸出或者通过撒布器的壳壁渗逸，如在与可以制成壳壁的某些塑料相结合经过一段时间后就可能出现这种渗逸。空气的这种渗逸最终会损害活塞组件的空气弹簧性能。
不过，根据本发明，空气是依靠一个可挠曲的封闭器(300)存纳在推顶元件(250A)和增能元件(252A)之间。该封闭器最好是由合适的塑料或橡胶制成的囊形装置，它以气密的方式以其上端连接到推顶元件(250A)的圆柱形突出段(302)上，并以其下端连接到增能元件(252A)的圆柱形突出段(304)上。
与前面公开实施例的增能元件相比，增能元件(252A)的结构要简单些，因为将空气约束在内囊(300)内使增能元件没必要与圆筒形壁(224)的表面(234)形成密封。增能元件(252A)包括一条用于能使由内囊构成的内室(308)借助例如-注射器来充填空气的通道(306)。该注射器可以刺穿设置在该通道下端的自密封橡胶柱塞(310)。
推顶元件(250A)包括一个在活塞上升以使撒布器的装料增压时，抵靠在表面(234)上形成密封的密封部分(312)。
由于活塞组件的可压缩空气容纳在内囊(300)内，故空气不会与撒布器的壁相接触，因而空气不可能通过壁渗逸或者经过增能元件和/或推顶元件逸出。因此，活塞组件(220A)适用于所有撒布器，不管圆筒形壁是由什么材料制成的。
在使用中，随着外壁(240)的转动，会使增能元件(252A)升起，从而使内囊(300)内的空气受到压缩，而内囊自身则凹瘪下去。随着料剂的撒布，推顶元件(250A)升起，从而降低囊室(308)内的空气压力，使内囊重新膨胀。
虽然已结合本发明的优选实施例对本发明作了描述，但熟悉本专业技术的人应当理解到，在不脱离权利要求书所界定的本发明的精神和范围内，可以对本发明作出许多设有特别描述的增加、删除、变更和替换。
权利要求
1.一种撒布器，它包括一个构成一装料室(211)的圆筒形内壁装置(224)；一个设置在上述料室一纵向端处的排料阀装置(214)；一个与上述排料阀装置成纵向隔开关系设置在上述料室内的活塞装置(220)，该活塞装置携有指向上述内壁装置的切削刃装置(288、289)；一个环绕上述内壁装置设置的圆筒形外壁装置(240)，该外壁装置可相对于上述内壁装置转动并与上述活塞装置结合，由此，上述外壁装置的转动会使上述活塞装置在迫使上述切削刃装置切入上述内壁装置的同时趋近上述排料阀装置；其特征在于上述外壁装置与上述活塞装置相结合以致随着上述活塞装置；趋近上述排料阀装置上述活塞装置会相对于上述外壁装置沿纵向运动。
2.如权利要求1所述的撒布器，其特征在于所述外壁装置包括一条具有两个纵向隔开端的槽沟(243)，上述两个纵向隔开端中的一个端部与另一个相比，其所外位置更接近上述排料阀装置，上述活塞装置携带着容纳在上述槽沟中用以随上述活塞装置趋近上述排料阀装置而在该槽沟中滑动的导向装置(280，281)。
3.如权利要求2所述的撒布器，其特征在于所述槽沟是螺旋形的。
4.如权利要求3所述的撒布器，其特征在于所述内壁装置包括一外表面(228)，一对纵向延伸的凹槽(230)，它们部分地径向凹入上述外表面，以形成上述内壁装置的凿出的壁部分(232)，上述切削刃装置沿纵向面朝上述凿出的壁部分。
5.如权利要求1所述的撒布器，其特征在于上述内壁装置在其与上述排料阀装置相对的一端上有若干条纵向延伸并沿圆周间隔开而且完全径向穿透上述内壁装置形成的狭槽(241)，上述切削刃装置最初设置在该狭槽中对应的一条中。
6.如权利要求5所述的撒布器，其特征在于上述圆筒形外壁装置在其设在上述排料阀装置对面的一端处有一径向向外突出的凸缘(236)，上述圆筒形内壁装置座靠在该凸缘上。
7.如权利要求1所述的撒布器，其特征在于上述活塞装置包括一个其上连接有上述切削刃装置的增能元件(252)，一个设置在该增能元件和上述排料阀装置之间的推顶元件(250)，和一个设置在上述增能元件和上述推顶元件之间用以存储能量和用以将这种能量传递到上述推顶元件上的弹簧装置。
8.如权利要求7所述的撒布器，其特征在于上述弹簧装置包括一种容纳在上述推顶元件和增能元件之间空隙(265)内的可压缩气体。
9.如权利要求8所述的撒布器，其特征在于上述推顶元件包括有一个安排成由上述空隙内的上述压缩空气使其径向向外压挤上述圆筒形内壁装置的环形裙部(258)。
10.如权利要求8所述的撒布器，其特征在于上述增能元件包括一个面朝上述推顶元件并与上述圆筒形内壁装置的内表面产生流体密封的密封元件(264)。
11.如权利要求8所述的撒布器，其特征在于上述增能元件包括一介携带有一伸展在上述圆筒形壁装置横截面上的弹性密封装置的圆盘(266)，该圆盘有一穿透该壁装置以便接纳针头刺穿上述密封装置以使上述空隙增压的孔(269)。
12.如权利要求8所述的撒布器，其特征在于它包括一个在上述推顶元件和增能元件之间伸展并构成一个容纳上述可压缩气体的室的可挠曲密闭装置。
13.如权利要求12所述的撒布器，其特征在于上述密闭装置包括一波纹管。
14.如权利要求12所述的撒布器，其特征在于上述可压缩气体是空气。
15.如权利要求1所述的撒布器，其特征在于所述装料是容纳在一个位于上述装料室内的可挠曲内囊中。
16.如权利要求1所述的撒布器，其特征在于所述外壁装置在其转动过程中是固定住的而不会产生相对于上述内壁装置的纵向运动。
17.如权利要求1所述的撒布器，其特征在于所述外壁装置包括一对纵向延伸的沟槽，所述内壁装置包括一条部分凹入其内以便在该内壁装置上形成一螺旋形凿出部分的螺旋槽，所述活塞装置包括滑动地设置在上述沟槽内的导向件，由此，上述活塞是由上述外壁装置转动的，所述切削刃装置面朝活塞转动方向以切入上述螺旋凿出部分。
全文摘要
一种撒布器，它包括一个构成一装料室的内圆筒。一个排料阀设置在该室的一个纵向端部。一个设置在该室内的活塞组件可朝该阀移动以便使该室内的装置增压。活塞携带着一个带有一切削刃的导向件。该导向件容纳在一个手动转动的外圆筒内，该圆筒在迫使切削刃通过内圆筒的同时引导活塞朝排料阀运动。该活塞包括有纵向隔开的推顶元件和增能元件，而压缩空气密封在它们之间用以存储能量并将能量从增能元件传递到推顶元件上。
文档编号B65D83/76GK1052288SQ90109400
公开日1991年6月19日 申请日期1990年11月19日 优先权日1989年11月20日
发明者约翰·E·威廉斯 申请人:约翰·E·威廉斯