专利名称：泵分配器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种泵分配器，特别适合于用作洗涤剂和其它含乳油液体的分配器。它包括一个由一致动器操作的轴向往复阀，并取代通常的进口和出口单向阀。
Michel Boris的专利3,627,206公开了一种泵，这种泵具有一中心杆，中心杆带有彼此分隔的径向通道，这些径向通道分别连接轴向出口和进口，一环形活塞在中心以滑动关系接受这中心杆杆。该活塞在一泵腔内运行，活塞具有从一个面对中心杆的开口通向泵腔的通道，这通道可选择与通道开口或进口对齐。在活塞和杆之间的一空动装置控制这种交替对齐。
Boris专利要求杆和活塞在径向和垂直方向上精确对齐，以保证杆和活塞中的通道对齐。此外，泵的容积由通道的尺寸大小来限定。
Cater专利5,284,276公开于1994年2月8日，提出了适用于洗涤剂或其它类似物的性能良好的泵，它包括一管状主活塞，该活塞具有一外凸缘和密封，并可在一阶梯状的圆柱形泵体内伸缩，从而形成一泵腔。活塞具有一整体的管状的向上轴向开口，在其下端设置了一阀座。在阀座下的附近和下方，活塞壁上穿有孔。一致动器喷口/排汽管，作为一单独固装的刚性单元来组装，从中心通过向上的管状出口和阀座向下伸展。排汽管的下端设有一阀头，在活塞中与活塞壁密封结合，适于抬起以座在阀座上。
在致动器喷口/排汽管和活塞之间有一空动空间，因此，一旦压低致动器，排汽管就相对于活塞下降，阀头移位，并在活塞开始向下移动之前在活塞壁的孔下方移动。通过继续进行同样向下冲程，使致动器在泵腔中给液体加压，迫使液体通过阀座流出小孔并流出致动器喷口。
一弹簧在返回冲程中向上推动致动器喷口/排汽管。排汽管首先在活塞中升起，再次打开空动空间并使阀头座在阀座上，从而打开活塞壁上的小孔。当阀头与活塞上的一台肩结合后，弹簧持续向上的力随后抬起活塞。当活塞抬起时，就在泵腔中产生一个真空，通过在泵体下端的一吸管，将洗涤剂吸入活塞，并通过活塞吸入孔吸入泵腔中，以准备下一个下冲程。
根据Cater泵的现有改进，上述阀座被在活塞壁中在上述小孔之上的一第二孔所取代。排汽管头为一种圆周形双向鳍形密封的形式，由第一位置移向第二位置，在这个第一位置时，上孔被盖住，下孔打开，在第二位置，下孔打开，上孔盖住。
本发明具有许多优点。通过在活塞壁的相同半径处设置两个孔，可简化生产，减小渗漏。阀头可具有单一直径的圆周密封。这种经改进的结构可较好地适应尺寸大小的变化，不需要精确的铸模。此外，鳍形密封为柔性的，更可适应尺寸大小的改变。无需考虑阀会被一垂直的倾斜座面阻塞。
另外，所产生的结构允许泵腔的进口和出口液流分别经过分开的小孔。相反的液流流经分开的小孔，可简化液流路径，在这个相对的短冲程应用中提高泵的运动效率。
在一个优选实施例中，这两个小孔可为一单独的细长窗口，其上部露出时构成泵腔的出口，而其下部露出时构成泵腔的进口。在开窗口的实施例中，鳍形密封不会碰到小孔的横边，那样会引起磨损。这两种结构一两个分隔的小孔和细长的窗口一可看作为等效的。
本领域的技术人员将可从下面的详细描述和附图中理解本发明的进一步的目的和特征，所有这些并不是对本发明进行限制的。图中
图1为体现本发明的泵的中线剖视图，表示致动器/排汽管组装于第一位置，箭头表示在致动器的上冲程状态的液流；图2为一放大的分解正面图，表示主活塞绕其轴从图1的位置略微转动，排汽管处于剖视状态；图3为图1的泵的中线剖视图，其中致动器/排汽管组装于第二位置，箭头表示在下冲程状态的液流；图4为图3中的一个放大部分；图5为另一体现本发明的泵的改变形式。各零件的位置与图1中是相对应的。
图6为一变化的排汽管和活塞的剖视图，图中同样形式的标记用来表示相应的部件；图7为对图6中的一部分进行放大，图中一向上的鳍形密封的选择位置，由剖面线表示。
如图1所示体现本发明的分配泵由10来表示。它包括一外壳12和一致动器14，当致动器被14压下时，该致动器14在外壳12的顶部内向下伸缩。致动器包括分配喷口16。
外壳12包括一大体呈圆柱形的壳18，其端部向内形成一阶梯环形凸缘20。在凸缘与圆柱形外壳18结合处下方，外壳18在内侧形成螺纹22，用于旋到一容器(图中未示)表面的配合螺纹上。
一环形护圈24紧密地贴合在环形凸缘20的下侧，它包括压在环形凸缘的下表面上的相应的结合台阶。护圈的下端包括一水平密封环26，该水平密封环26靠在收口部分接触的顶部，其间最好带有一垫片(图中未示)。护圈还包括一下唇边28和一面对下唇边28的外圆周凹口30。环形护圈24的上端形成一圆锥32。
阶梯式泵体34包括一上圆柱壁36，上圆柱壁36具有一外唇边38，该唇边38装入在护圈中的凹口30结合。在上圆柱壁36的下端是一内环形台阶40，其下端整体连接着一个下部圆柱壁42。下圆柱壁42的下端设有一缩径插座44，接受惯用的吸管46，在此牢固地向上伸缩。在圆柱壁42内，一中心弹簧架48由与壁42铸造成一个整体的三个径向脚50支撑，液流可从其间的孔51通过。
一个主活塞52可伸缩地设置在护圈32内，该主活塞52包括一上部的管形出口段54，其下端与一下部的管形段56构成一个整体体。在上段54的下端，构成一个整体的活塞环形凸缘和密封58向下延伸，从而与上圆柱壁36的内表面结合。活塞密封的末端边缘58a变薄，与上圆柱壁的内侧密封地结合。
分隔在活塞密封58下方的主活塞下管形段56上设有细长的窗口60。这些窗口最好沿下管形段的壁面均匀被间隔开。主活塞的下端52设有一朝外的密封肋62，与下圆柱壁42的内侧密封结合。主活塞52的一个面朝下的环形挡块63(图4)在窗口60之上向内延伸一个较短的距离。
这样，主活塞52和泵体34构成一个阶梯式的活塞，并能在一阶梯式的泵体内伸缩。在它们之间形成了一泵腔64。一进口腔66(图1)由下圆柱壁42和下管形部56所限定。
致动器14包括一顶壁68和一圆柱形侧壁70。如图所示，侧壁70在其下端设有一环形钩72，组装时，侧壁70被压入圆柱形外壳18上端附近的内唇边74内，以维持致动器。
分配喷口16是顶壁68的一整体铸造的管，它沿径向延伸，并与一向下的管形轴向立管相汇合。顶壁上设有一短缩的向下圆环77，该圆环77在护圈上与圆锥72相接。如图2所示，管形立管76的内部形成三个均匀分隔的内肋78，其间有空间79。
管形立管76的下端(图4)具有一个朝下渐细的接合段80，该接合段80最好与活塞内表面的向上渐细的接合段55的角度相对应。如图1所示，这些圆锥在第一位置垂直地互相分隔，从而构成一空动(lost-motion)关系。
排汽管84是该设备的一阀元件(图4)。它包括一细长的上端86，该上端86安装在立管76的轴向内侧，并与肋78牢固地结合，并通过卡销88防止任何相对运动。排汽管84的中间段向外加粗，从而形成一环形斜台肩90，台肩90在管形轴向立管的下端与在肋78上的一补充台肩相接合，这样就确保了当致动器被压下时，排汽管不会塌入立管76内。
分隔在台肩90下方，且在排汽管的下端94之上的是一个具有一环形双向鳍形密封96的外头95。该密封通过一圆周薄壁板97与排汽管84的支架连接。一螺旋弹簧98的上端接受排汽管的下端94，其下端接受中心弹簧支架48。在目前的环境中它是一个压缩弹簧，用于始终向上推动排汽管84。
下面将对泵的运作加以说明。如图1所示，当希望从容器(图中未示)中分配洗涤剂或其它液体时，就压下致动器14，该致动器通常处于第一位置，相对于活塞位于径向方向上。在此过程中，刚性地连接在一起的致动器14和排汽管84作为一个整体被手动压下。在主活塞发生任何向下运动之前，致动器立管76向下滑入主活塞52，直至在立管76底部的下圆锥接合段80到达并与上圆锥接合段55在主活塞内接合为止。这样，如图1所示，在致动器和活塞之间的空动空间，就因下冲程的余量而被消除。空动空间的消除，可将双向鳍形密封96沿活塞的窗口60向下移动至第二位置，从而在密封之上打开一个排放孔100(见图3,4)。
当致动器被进一步推向下方，主活塞52不断地向下移动，从而使泵腔64中的洗涤剂压强增大，使液体向上逃逸，通过小孔100进入排汽管周围的空间，然后向上通过内肋78之间的空间79，再流出喷口16，形成了一排放路径。
当排汽管84的下端94与中心弹簧支架48相互结合，且在致动器14上的圆环77与圆锥32相互结合时，主活塞52移动的下部限制端部就被确定下来。
如上所述，当活塞底部出来时或在此之前，使用者松开致动器，弹簧98使致动器喷口/排汽管84向上移动。排汽管84的抬升，引起双向鳍形密封96相对于活塞和细长窗口60向上运动，从而关闭小孔100。同时，由于密封96露出了下孔，使得一下孔102(图1)被打开。密封96与挡块63结合(图4)。这样就重新打开了空动空间(图1)。由于密封96向上运动抵住挡块63，当活塞52抬升并使泵腔64增大时，运动仍然在继续。因此产生了真空，从而能将液体抽入吸管46，进入进口腔66，并最终通过小孔102流入泵腔64，从而形成一条进入路径。
当主活塞凸缘和密封58向上移动并与下边28的下端结合时，就到达了移动上限位置。在这个第一位置，泵腔64充满了洗涤剂，泵已准备好下一个压缩冲程。如果泵腔64在过程的开始是空的，致动器将需要两或三个冲程来充满泵腔64。这是此类简单泵的一个共同特点。
在密封96相对于窗口60作上下移动过程中，密封框可看作是一个往复阀。
图5表示处于第一位置的泵的改变形式，其中图3所示的窗口60被一组排放孔104和一组吸入孔106所取代。图4实施例的运作与图1所示的实施例的运作相类似，所不同的是，在排放冲程中不是打开窗口60的上部，而是打开一组排放孔104。类似地，在吸入冲程中，不是打开窗口60的下部，而是打开小孔104的下组106。
图6和7是图1中的实施例的变形，在第一位置密封96’不仅盖住排放孔100’(图3)，而且其末端边缘96a’与环形挡块63’密封结合(图6)。环形末端边缘与水平座63’在排放路径的阀口结合，双重确保排放路径被关闭。结果，在上冲程中，正扩大的泵腔不会受到液体从排放路径通过小孔100’漏回到泵腔64’的影响，从而能有效地将液体吸入吸管和进口66。
如图6和7所示，挡块63’在其内边缘有一向下的环形唇边63a’，挡块63a’具有一外倾的截圆锥表面63b，当排汽管靠近第一位置时，该表面63b用于给密封96的上鳍的末端环形边缘96a’对中。它还向外楔入环形鳍边缘96a’，进一步确保小孔100’被挡住。
密封96’的上鳍的直径可以略小于下部56’的内径，按所描述的方式依靠在鳍的外展部，在小孔100的径向外侧闭合鳍96，如图7中的剖面线所示。将上鳍的外径铸造成小于下管形部56’的内径，从而确保鳍可跨在小孔100’的上边缘，而不会绊住。
在此公开的本发明实施例，简化了各部件构造，降低了渗漏和其它误操作的可能性。另外，使进入和排出泵腔相互分离开，从而使本实施例提高了泵送效率。
本发明还可有进一步的改进。因此，虽然本发明只用了以有限的几个实施例来说明，但本发明的范围并不局限于此，而是由下面的权利要求的语言来限定，根据等同原则，权利要求中的语言所限定的范围可以被扩展，以有权合理地阻止其他人制造，使用，销售本发明。
权利要求
1．一种适合安装在一容器上的泵分配器，包括a．一个台阶式的管形泵体，b．一个台阶式的管形活塞，具有一壁，该活塞在台阶式的管形泵体内能往复，从而形成一泵腔，活塞在壁中设有小孔，使管形活塞内部和泵腔相互连通，c．一排汽管，具有一上部，和设置在台阶式的管形活塞中的一密封头，当排汽管位于密封头上部的第一位置时，就把小孔关闭，而密封头下部的小孔装置被露出，从而在活塞内部形成一条吸入路径，当排汽管位于第二位置时，密封头下部的小孔装置被关闭，而密封头上部的小孔装置被露出，从而在排汽管的上部和活塞之间形成一条排放路径，d．一弹簧压缩地设置在排汽管和泵体之间，将排汽管向上挤压至第一位置，e．一空动装置，设在排汽管和活塞之间，这样，排汽管的向下运动就能首先将头部从第一位置压缩至第二位置，随后在管形泵体内向下同步驱动排汽管和活塞。
2．根据权利要求1所述的泵分配器，其特征在于小孔装置包括一细长的窗口。
3．根据权利要求1所述的泵分配器，其特征在于小孔装置包括分离的入口和一些排放小孔。
4．根据权利要求1所述的泵分配器，其特征在于密封头包括一双向鳍形密封。
5．根据权利要求1所述的泵分配器，其特征在于包括一内挡块，在活塞中限制密封头向第一位置的向上运动。
6．根据权利要求5所述的泵分配器，其特征在于密封头包括一双向鳍形密封，是由具有一上末端边缘的一内环形鳍形密封所形成的，且挡块为环形，末端边缘就安装在环形挡块上。
7．根据权利要求6所述的泵分配器，其特征在于环形挡块具有一内边缘并且是设置在具有一下唇边的内边缘上，该唇边具有一圆锥形外表面，当密封到达第一位置时，末端边缘被圆锥外表面楔入，从而与管形部结合，盖住排放小孔。
8．一种泵分配器，包括a．一台阶式的圆柱形泵体，该泵体具有形成一体的上圆柱壁和下圆柱壁，上圆柱壁的直径大于下圆柱壁的直径，上圆柱壁的下端有向内的台阶，与下圆柱壁相连通，b．一台阶式的圆柱活塞，该活塞在所述泵体内能伸缩，活塞包括具有一上接合表面的一上部的管形段，和一下部的管形段连接，一活塞凸缘和密封，该密封在部件之间延伸，并与泵体的上圆柱表面密封结合，台阶式的圆柱形泵体和台阶式的圆柱形活塞，形成了一位于上圆柱壁和下管形段之间的泵腔，下管形段和下圆柱壁限定了一条吸入路径，下管形段设有一上排放孔，而一下吸入孔和一内挡块设置在上排放孔之上，c．一垂直排汽管，设置在活塞上管形段的中心，与之分离并在其间确定一垂直排放路径，排汽管在其下端具有一被加大的头，与活塞的下管形段成滑动密封结合，当排汽管位于第一位置时，就盖住排放孔并露出吸入孔，而在第二位置时，就盖住吸入孔并露出排放孔，d．一致动器固定在排汽管并且具有一喷口，一垂直管形立管段与活塞的上管形段嵌套结合，使排放路径延续至喷口，致动器具有一下接合表面，与活塞上的上接合表面垂直对齐，当排汽管处于第一位置时接合表面被分离，e．一根弹簧，向上推动排汽管，使之与活塞上的内挡块相结合，于是排汽管位于第一位置。
9．根据权利要求8所述的泵分配器，其特征在于活塞下管形段的排放孔和吸入孔在相向的方向扩大，形成一细长的窗口。
10．根据权利要求8所述的泵分配器，其特征在于密封头包括由一内环形鳍形密封所确定的一双向鳍形密封，具有一向上末端边缘，挡块为环形，末端边缘就座在环形挡块上。
11．根据权利要求10所述的泵分配器，其特征在于环形挡块具有一内边缘，在内边缘上设有一下唇边，该唇边具有一外圆锥表面，当密封到达第一位置时，末端边缘外圆锥表面楔入，与下管形段结合并盖住排放孔。
12．在一泵分配器中包括a．一台阶式的圆柱形泵体，b．一台阶式的活塞，在所述的泵体内能伸缩，活塞具有一有上接合表面的上管形出口段，和有一壁的连接下管形段，台阶式的圆柱形泵体，从而形成一泵腔，下管形段设有一上排放孔和一下吸入孔，一内挡块设在上排放孔之上，c．一竖直排汽管，设置在活塞上管形段的中心，与之分离并在其间确定一竖直排放路径，排汽管在其下端具有一被加大的头，与活塞的下管形段成滑动密封结合，当排汽管位于第一位置就盖住排放孔并露出吸入孔，与挡块结合，而当排汽管位于处于第二位置时，则盖住吸入孔并露出排放孔，d．一致动器，固定在排汽管上，并且具有一管形立管，跨在活塞中，具有一下接合表面，该表面在活塞中与上接合表面垂直对齐，当排汽管处于第一位置时，接合表面被分离，e．一弹簧，向上推动排汽管与活塞的内挡块相结合，于是排汽管位于第一位置。其中的改进在于吸入和排放孔位于活塞下管形段的壁中。
13．根据权利要求9所述的泵分配器，其特征在于活塞下管形段的上排放孔和吸入孔在相向的方向被扩大，形成一细长的窗口。
14．根据权利要求12所述的泵分配器，其特征在于密封头包括由一内环形鳍形密封所形成的一双向鳍形密封，具有一向上末端边缘，挡块为环形，末端边缘就座在环形挡块上。
15．根据权利要求14所述的泵分配器，其特征在于环形挡块具有一内边缘，在内边缘上形成有一下唇边，该唇边具有一外圆锥表面，当密封到达第一位置时，末端边缘外圆锥表面楔入，与下管形段结合并盖住排放孔。
16．一种分配液体的方法包括a．提供一活塞，该活塞具有一中心管壁空间，空间被一环形泵腔所围，空间具有一均匀的内径，并且排放孔和吸入孔纵向间隔地设置在壁上，b．提供一排汽管，该排汽管具有与活塞壁密封结合的一密封头，当密封头相对于活塞位于第一位置时，密封头就盖住排放孔，而使吸入孔露出，而在第二位置时，密封头就使排放孔，而吸入孔被盖住。c．使活塞往复运动，d．使密封头在第一和第二位置之间往复运动，当活塞往复时，使液体间歇地流入入口，和流出排放口。
全文摘要
洗涤剂泵具有一台阶式的活塞,该活塞在一台阶式的泵体内往复运动,从而形成一泵腔。活塞壁上有吸入孔和排放孔,一个在另一个之上地设置,在泵腔内抽吸。与致动器喷口形成一体的一排汽管在活塞内有一密封头,在盖住一个孔或盖住另一个孔的位置之间前后往复运动。往复由致动器喷口/排汽管和活塞之间的空动运动来实施。一弹簧始终推动着排汽管。
文档编号B65D47/34GK1209413SQ9811753
公开日1999年3月3日 申请日期1998年7月28日 优先权日1997年7月29日
发明者M·S·卡特尔, E·E·布利斯三世 申请人:欧文斯-伊利诺伊封闭物有限公司