泵装置的制作方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年10月29日提交的序列号为16/173,454的美国专利申请权益，该美国专利申请要求于2017年12月31日提交的序列号为62/612,486的美国临时申请和于2017年10月30日提交的美国临时申请no.62/578,832的权益。上述申请中的每一者的全部公开内容通过参引并入本文中。

本发明涉及泵装置，并且更具体地涉及用于泵送粘性流体例如花生酱的泵装置。

背景技术：

本文中提供的背景描述是出于总体上呈现本公开的内容的目的。当前指明的发明人的在该背景技术部分中所描述的范围内的工作以及说明书的在提交时可能无法以其他方式有资格成为现有技术的各方面不被明确或隐含地承认为相对于本公开的现有技术。

泵可以用来方便且有效地从容器抽出流体。因此，泵用在许多常见的家用产品中，比如用于洗发剂、护发素、乳液、肥皂的瓶及其他流体容器。对于相对容易流动的流体，可以使用简单的手动泵。这种手动泵通常构造成利用抽吸来抽取流体。随着流体从泵输出，容器中的剩余流体流动至泵的抽吸端口以备将来抽取。

然而，对于不那么容易流动的流体(在本文中称为“粘性流体”)，这种简单的手动泵可能不会表现得很好。仅举例而言，不是使流体流动至泵的抽吸端口，而是从抽吸端口至周围空气形成空气通道并导致泵泵送了空气而不是粘性流体。在这种情况下，用户可能会摇晃容器以便向下填实(tampdown)或以其他方式使流体移动至抽吸端口从而使用泵。这对于用户而言可能是耗费时间且相当恼人的。

在从容器抽取这种粘性流体方面具有改进的性能的泵装置将是理想的。

技术实现要素：

在一些方面，本公开涉及一种在输出粘性流体方面可以特别有效的泵装置。该泵装置可以包括盖、抽吸管、柔韧密封环以及联接至抽吸管的致动器机构。盖可以构造成以可移除的方式联接至供粘性流体布置在其中的容器，并且盖限定抽吸管孔。抽吸管可以延伸穿过抽吸管孔，并且具有第一端部和第二端部。抽吸管的第一端部可以构造成布置在容器的内部中，并且第二端部可以流体地联接至用于输出粘性流体的输出端口。柔韧密封环可以与抽吸管密封地接合，并且可以构造成进一步与容器的内部壁密封地接合。当抽吸管的第一端部被布置在容器的内部中的粘性流体中并且柔韧密封环与容器的内部壁密封地接合时，致动致动器机构可以使得：粘性流体被向上抽吸穿过抽吸管并从输出端口输出、周围空气被吸入到容器中并且柔韧密封环向下移动。

在另外的方面，本公开涉及一种泵装置，该泵装置可以包括抽吸管、柔韧密封环以及联接至抽吸管的致动器机构。抽吸管可以构造成以可移除的方式联接至供粘性流体布置在其中的容器，并且具有第一端部和第二端部。第一端部可以构造成流体地联接至容器的内部，并且第二端部可以流体地联接至用于输出粘性流体的输出端口。柔韧密封环可以构造成与容器的内部壁密封地接合。当抽吸管联接至容器并且柔韧密封环与容器的内部壁密封地接合时，致动致动器机构可以使得：粘性流体被向上抽吸穿过抽吸管并从输出端口输出、周围空气被吸入到容器中并且柔韧密封环向下移动。

本公开的其他应用领域将根据下文提供的详细描述而变得明显。应当理解的是，该详细描述和具体示例意在为仅出于说明的目的，而并不意在限制本公开的范围。

附图说明

根据详细描述和附图将更加全面地理解本公开，在附图中：

图1是根据本公开的一些实现方式的示例泵装置的部分截面图；

图2是在图1的泵装置中使用的示例柔韧密封环的立体图；

图3是图2的示例柔韧密封环的侧视图；

图4是与粘性流体的容器联接的根据本公开的一些实现方式的另一示例泵装置的立体图；

图5是图4的示例泵装置的侧视图；

图6是图4的示例泵装置的截面图；

图7是用于与根据本公开的一些实现方式的泵装置一起使用的示例喷嘴的立体图；

图8是图7的示例喷嘴的截面图；

图9是处于几乎充满状态的根据本公开的一些实现方式的另一示例泵装置的部分截面图；

图10是处于部分充满状态的图9的示例泵装置的另一部分截面图；

图11是根据本公开的一些实现方式的又一示例泵装置的部分分解图；

图12是处于几乎充满状态的图11的示例泵装置的部分截面图；以及

图13是处于部分充满状态的图11的示例泵装置的部分截面图。

具体实施方式

如上文简略提到的，现有的泵装置设计在用于泵送粘性流体时可能具有缺点。由于这些缺点，使用抽吸的泵通常由压缩型系统所代替，在压缩型系统中，流体被压缩并推出泵出口。以此方式，可以减少或消除抽吸式泵装置的缺点(例如，空气通道的形成)。然而，与抽吸型泵相比，压缩型泵还具有其他缺点。仅举例而言，利用压缩的泵例如因需要机械锁定或棘轮机构而会比抽吸型泵在机械方面更加复杂。

本公开涉及一种解决了与现有的泵相关联的上述缺陷及其他缺陷的改进的泵装置。更具体地，本公开涉及一种可以用于将粘性流体从容器中有效地泵送出的抽吸型泵装置。这种粘性流体的示例包括但不限于花生酱、牙膏、填缝料、蛋黄酱、蛋糕糖霜/糖粉以及其他类似的流体或液体悬浮物。

所公开的泵装置包括致动器机构，该致动器机构联接至抽吸管，可以通过该抽吸管来抽吸粘性流体。柔韧密封环与供粘性流体布置在其中的容器的内部壁密封地接合。致动器机构的致动将粘性流体从抽吸端口向上抽吸、抽吸穿过抽吸管并抽吸出输出端口。当粘性流体被向上抽吸时，周围空气被吸入到容器中，并且柔韧密封环向下移动。柔韧密封环抑制周围空气进入供粘性流体布置在其中的腔室，由此抑制在粘性流体储存部中形成空气通道。以此方式，与也可以依赖于流体的自然流动的典型抽吸型泵相反，容器中的柔韧密封环和粘性流体被朝向抽吸管的抽吸端口抽吸。

本公开对于从典型的花生酱罐中泵送出花生酱而言会是特别有用的。因此，并且为了便于描述，本说明书的其余部分将把花生酱描述为由泵装置泵送的示例粘性流体。然而，应当理解的是，本公开不限于此，并且本公开可以用于泵送任何适当的流体。

参照图1，图示了根据本公开的一些方面的示例泵装置100的截面图。图示的泵装置100包括盖110、抽吸管120、柔韧密封环130和致动器机构140。盖110可以可移除的方式联接至供布置粘性流体(花生酱)的容器150。仅作为示例，盖110可以与容器150的开口153上的螺纹(未示出)螺纹接合。盖110可以限定抽吸管孔112，抽吸管120可以延伸穿过抽吸管孔112。另外，在一些实现方式中，盖110可以附加地或替代性地包括通气孔114，下面会更充分地描述通气孔114。

抽吸管120具有第一端部120-1和第二端部120-2，第一端部120-1构造成布置在容器150的内部内，第二端部120-2流体地联接至泵装置100的输出端口142，花生酱通过输出端口142输出。抽吸管120可以包括外管121、内管124和偏置弹簧125。在图1中，抽吸管120以拆卸或解构状态示出，其中，外管121与内管124分离。在组装状态下，内管124布置在外管121内，并且在一些方面，内管124例如利用活塞环密封件123密封地接合外管121的内表面122。

图示的抽吸管120包括联接套环127，联接套环127环绕内管124并且构造成联接至外管122的接合部段128。弹簧安装件129也可以联接至抽吸管120并且联接至偏置弹簧125的一个端部。偏置弹簧125的相反的第二端部可以联接至弹簧眼钩126，弹簧眼钩126靠近活塞环密封件123布置在内管124上。以此方式，偏置弹簧125可以将致动器机构140偏置成呈伸出构型。尽管偏置弹簧125被图示为拉伸弹簧，但是加以必要的修改，可以替代地使用压缩弹簧。

图示的致动器机构140包括泵手柄141，泵手柄141联接至抽吸管120并且能够在伸出构型与缩回构型之间移动。在这种实现方式中，致动致动器机构140包括按压(pumping)泵手柄141以将泵手柄从伸出构型移动至缩回构型以及将泵手柄从缩回构型移动至伸出构型。对泵手柄141的按压使内管124在外管121内移动。

泵装置100还可以包括一个或更多个阀结构，例如以辅助泵装置100的操作和/或抑制空气穿过出口端口142接触花生酱。在图示的示例中，泵装置100可以包括脚部阀160和头部阀162，脚部阀160靠近抽吸管120的底部布置，头部阀162靠近抽吸管120的顶部部分布置。脚部阀160和头部阀162可以辅助保持抽吸管120中的抽吸。抽吸管120可以可选地包括布置在第一端部120-1上或者从第一端部120-1延伸的一个或更多个突出部220。所述一个或更多个突出部220可以用于保持抽吸管120的第一端部120-1与容器150的底壁之间的距离。以此方式，所述一个或更多个突出部220可以抑制抽吸管120例如因由于抽吸引起的容器底部的变形而与容器150的底部密封地接合，并且所述一个或更多个突出部220可以辅助保持孔——粘性流体可以穿过该孔进入抽吸管120。此外，在一些方面，出口端口142可以包括出口阀164。在一些实现方式中，并且如下面更充分地描述的，出口阀164可以构造成提供由泵装置100输出的花生酱的定制形状。

偏置弹簧125可以将泵手柄141偏置成返回至伸出构型。活塞环密封件123将与外管121的内表面122滑动地接合，并且因此将使在抽吸管120的第一端部120-1处形成抽吸力。另外，活塞环密封件123也可以将外管121与内管124的配合接合面密封，使得被泵送穿过内管124的粘性流体将不会接触偏置弹簧125。以此方式，偏置弹簧125可以保持相对畅通无阻并且即使在泵装置100的延续使用期间也可以按照预期进行操作。应当理解的是，可以利用其他构型的活塞环密封件123和偏置弹簧125。

如上文简略提到的，柔韧密封环130与容器150的内部壁151密封地接合。在一些实现方式中，柔韧密封环130可以由单件的弹性材料形成。在替代性实现方式中，并且进一步参照图2和图3，柔韧密封环130可以包括柔韧外密封部分132，柔韧外密封部分132联接至内刚性基部134。柔韧外密封部分132构造成与内部壁151密封地接合，并且可以由硅树脂或其他类似材料(橡胶、塑料等)形成。柔韧外密封部分132构造成与内部壁151一致，从而可以保持有效的密封布置结构。内刚性基部134可以由不同的材料形成并且构造成为柔韧密封环130提供刚度。在另一替代性实现方式中，柔韧密封环130可以用刚性密封环(未单独示出)来代替。在这样的实现方式中，根据被泵送的粘性流体的要求，刚性密封环可以与容器150的内部壁151完全密封地接合或者可以不与容器150的内部壁151完全密封地接合。

如图3中最佳示出的，内刚性基部134可以限定沿长度方向w延伸的基部平面136。内刚性基部134还可以包括沿与长度方向w垂直的纵向方向l延伸的套环137。相应地，套环137可以具有沿纵向方向l延伸的高度h。套环137可以进一步限定密封环孔138，抽吸管120可以延伸穿过密封环孔138。套环137还可以包括用于与抽吸管120密封地接合的密封件139。

柔韧密封环130可以构造成以压缩状态(未示出)插入穿过容器150的开口153。仅作为示例，柔韧外密封部分132可以被弯折、扭曲、挤压或以其他方式压缩成适合穿过容器150的开口153，开口153通常小于(例如，在直径方面)容器150自身的内部。在一些实现方式中，柔韧密封环130可以构造成在插入穿过开口153时自动扩张至该柔韧密封环的扩张状态以与容器150的内部壁151密封地接合。在其他方面，柔韧密封环130可以构造成在插入穿过开口153后被手动充气至该柔韧密封环的扩张状态以与容器150的内部壁151密封地接合。

如上所述，当花生酱被抽吸出容器150时，柔韧密封环130将向下移动。由于在花生酱上产生了抽吸力，并且根据抽吸管120的构型、花生酱的布置/稠度等以及其他因素，该抽吸力可能将会不均匀地施加在柔韧密封环130上，由此产生不对称力，该不对称力将用于使柔韧密封环130倾斜或以其他方式变形，从而例如破坏了密封接合并且产生了可能形成空气通道的可能性。在这种情况下，套环137可以提供刚性支承，使得柔韧密封环130可以沿着抽吸管120向下移动且同时保持密封环130在基部平面136中的取向。

在操作方面，本公开的泵装置100将操作如下。柔韧密封环130可以由用户插入到容器150中。如上所述，当插入时，柔韧密封环130将扩张成与容器150的内部壁151密封地接合，或者以其他方式与容器150的内部壁151密封地接合。在利用刚性密封环的实现方式中，用户可以将刚性密封环完全插入到容器150中并插入成与容器150的内部壁151接触。当插入时，柔韧密封环130将容器150基本上分隔成第一腔室152和第二腔室154。花生酱(或其他粘性流体)将布置于第一腔室152内。如下面更充分地描述的，周围空气将在致动机构140的致动期间被吸入到第二腔室154中。

当用户例如通过按压泵手柄141来致动致动器机构140时，内管124将在外管121内滑动，由此在第一腔室152中产生抽吸。花生酱将被向上抽吸穿过抽吸管120(例如，内管124)并从输出端口142输出。周围空气可以例如穿过通气孔114被吸入到容器150的第二腔室154中。由于柔韧密封环130与容器150的内部壁151密封地接合，因此柔韧密封环130可以抑制周围空气进入第一腔室152，由此抑制在花生酱中形成空气通道。在第一腔室152中产生的所得抽吸力将使柔韧密封环130在容器150中向下移动。

参照图4至图6，图示了根据本公开的一些方面的另一示例泵装置400。泵装置400可以包括与图1至图3的泵装置100相同的许多部件。仅作为示例，泵装置400可以包括与上面所描述的抽吸管120、柔韧密封环130和致动器机构140类似的抽吸管120、柔韧密封环130和致动器机构140。泵装置100与泵装置400之间的一个区别是，在泵装置400中，抽吸管120不延伸穿过柔韧密封环130，如下面更充分地论述的。

泵装置400可以构造成与容器150配合。更具体地，并且如图6中最佳示出的，容器150可以布置在泵基部410上。抽吸管120可以包括配合端口420，配合端口420可以密封地联接至容器150。在一些方面，配合端口420可以在将容器滑动地联接在泵基部410上时刺穿容器150并与容器150密封地接合(例如，在容器由塑料、金属或能够被刺穿的类似材料制成的情况下)。替代性地或附加地，容器可以包括接合端口155，接合端口155密封地联接至配合端口420。可以设想其他布置结构。

柔韧密封环130可以如上面所描述的那样被插入到容器150中以形成第一腔室152和第二腔室154。当用户例如通过按压泵手柄141来致动致动器机构140时，将在第一腔室152中产生抽吸，并且花生酱将被向上抽吸穿过抽吸管120(例如，内管124)并从输出端口142输出。周围空气可以例如如上面所描述的那样穿过通气孔114被吸入到容器150的第二腔室154中。由于柔韧密封环130与容器150的内部壁151密封地接合，因此柔韧密封环130可以抑制周围空气进入第一腔室152，由此抑制在花生酱中形成空气通道。在第一腔室152中产生的所得抽吸力将使柔韧密封环130在容器150中向下(如图示的d方向)移动。

参照图7和图8，图示了与根据本公开的一些实现方式的泵装置100、400一起使用的示例喷嘴700。喷嘴700可以插入在出口端口142内或代替出口142以为由泵装置100、400输出的花生酱提供定制形状。仅作为示例，喷嘴700可以包括插入部分710，插入部分710联接至主体部分720。插入部分710可以构造成插入到出口端口142中，以将喷嘴700流体地联接至抽吸管120。

主体部分720可以从插入部分710向外扩展。在图示的示例中，喷嘴700包括供花生酱输出的三个出口端口730-1、730-2、730-3。每个出口端口730可以包括阀740(例如，鸭嘴阀或类似的阀)，阀740允许花生酱输出但抑制空气或其他材料流到喷嘴700中。如图8中最佳地示出的，喷嘴700可以包括一个或更多个挡板结构750。挡板结构750用于对来自插入部分710的花生酱的输出流进行引导并将该输出流引导出出口端口730，例如使得出口端口730中的每个出口端口的流量基本相等(+/-10％)。图示的喷嘴700旨在输出三个单独的花生酱流，所述三个单独的花生酱流可以合并以形成相对较宽的花生酱“带”，这在制作花生酱三明治时是特别有用的。本公开设想到其他形式的喷嘴700。

参照图9和图10，图示了根据本公开的一些方面的另一示例泵装置900。泵装置900可以包括与图1至图3的泵装置100及图4至图6的泵装置400相同的许多部件。仅作为示例，泵装置900可以包括与上面所描述的抽吸管120和致动器机构140类似的抽吸管120和致动器机构140。泵装置900与泵装置100、400之间的一个区别是，在泵装置900中没有柔韧密封环130，因为供粘性流体布置在其中的容器950包括柔韧容纳结构952(图示为袋或气球状结构)，该柔韧容纳结构构造成以下面描述的方式变形，以辅助粘性流体的抽吸和输出。

泵装置900包括与柔韧容纳结构952密封地接合的滑动密封环930。如下面更充分地描述的，滑动密封环930可以构造成在分配粘性流体时于抽吸管120上向下滑动。柔韧容纳结构952可以布置在刚性容纳结构954内并且联接至刚性容纳结构954。在一些实现方式中，柔韧容纳结构952可以例如通过粘合剂920或其他联接机构固定地紧固至刚性容纳结构954的内部。在图9和图10的图示示例中，柔韧容纳结构952被固定地紧固至刚性容纳结构954的底壁956，并且以固定但可释放的方式联接至刚性容纳结构954的内部侧壁958。

当从容器950分配粘性流体时，柔韧容纳结构952可以构造成以特定方式变形，使得抽吸管120保持与粘性流体的流体联接并且不与柔韧容纳结构952密封地接合。仅作为示例，滑动密封环930可以在粘性流体被分配时被沿着抽吸管120(通过抽吸)向下拉动。当滑动密封环930向下移动时，可以产生作用在柔韧容纳结构952上的力，并且该力可以将柔韧容纳结构952与刚性容纳结构954分开。如图10中所示，所产生的力可以通过克服粘合剂920的联接力而将柔韧容纳结构952与刚性容纳结构954分离。

柔韧容纳结构952可以被制造成包括褶、接缝、折叠部、折痕部或使柔韧容纳结构952以特定方式变形的其他机械部件。更具体地，柔韧容纳结构952可以构造成从上向下变形以确保抽吸管120将保持与柔韧容纳结构952中的粘性流体的流体联接。在图示的示例中，粘合剂920用于保持柔韧容纳结构952在顶部处与刚性容纳结构954的侧壁的接触，使得柔韧容纳结构952不会在抽吸管120的底部周围叠缩。

参照图11至图13，图示了根据本公开的一些方面的另一示例泵装置1000。泵装置1000与图9和图10的泵装置900类似并且可以包括与图9和图10的泵装置900相同的许多部件。仅作为示例，泵装置1000可以包括与上面所描述的抽吸管120和致动器机构140类似的抽吸管120和致动器机构140。泵装置1000与泵装置900之间的一个区别是，在泵装置1000中，柔韧容纳结构952经由与泵装置900不同的联接机构固定地紧固至刚性容纳结构954的内部。

泵装置1000的柔韧容纳结构952可以构造成包括褶、接缝、折叠部、折痕部或使柔韧容纳结构952以特定方式变形的其他机械部件960。更具体地，柔韧容纳结构952可以构造成从上向下变形以确保抽吸管120将保持与柔韧容纳结构952中的粘性流体的流体联接。在图示的示例中，利用多个联接环1010将柔韧容纳结构952联接至刚性容纳结构954。更具体地，联接环1010可以与刚性容纳结构954的支承臂1020滑动地接合。此外，联接机构1030(图示为钩)可以将柔韧容纳结构952的底部固定地紧固至刚性容纳结构954。

如图12中所示，在几乎充满状态下，联接环1010可以沿着支承臂1020的整个长度延伸。如图示了部分充满状态的图13中所示，位于顶部处的联接环1010在柔韧容纳结构952已经由于泵的抽吸而变形时已经沿着支承臂1020向下移动。类似于上面所描述的泵装置900，滑动密封环930可以在粘性流体被分配时向下移动以使柔韧容纳结构952叠缩。当滑动密封环930向下移动时，褶、接缝、折叠部、折痕部或其他机械部件960可以使柔韧容纳结构952以特定方式变形，使得抽吸管120将保持与柔韧容纳结构952中的粘性流体的流体联接。

提供了示例实施方式，使得本公开将是透彻的，并且将本公开的范围完全传达给本领域技术人员。阐述了许多具体细节比如具体部件、装置和方法的示例，以提供对本公开的实施方式的透彻理解。对于本领域技术人员而言将明显的是，不需要采用这些具体细节，示例实施方式可以以许多不同的形式来实施，并且这些具体细节和示例实施方式都不应当被解释为限制本公开的范围。在一些示例实施方式中，未详细描述公知的过程、公知的装置结构和公知的技术。

本文中所使用的术语仅是出于描述特定的示例实施方式的目的，并且不意在为限制性的。如本文中所使用的，单数形式“一”、“一种”和“该”也可以意在包括复数形式，除非上下文另外明确指示。术语“和/或”包括相关联的列举项目中的一个或更多个项目的任何及所有组合。术语“包括”、“包含”、“含有”和“具有”是包括性的并因此指明所陈述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其组。除非明确地指明执行的顺序，否则本文中所描述的方法步骤、过程和操作不应被解释为必须要求它们以所论述或说明的特定顺序执行。还应理解的是，可以采用附加的或替代性的步骤。

尽管本文中可以使用术语第一、第二、第三等来描述各种元件、部件、区域、层和/或部段，但是这些元件、部件、区域、层和/或部段不应受这些术语的限制。这些术语可以仅用于区分一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段。除非上下文明确指出，否则本文中使用的诸如“第一”、“第二”和其他数字术语之类的术语并不暗示顺序或次序。因此，上面论述的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例性实施方式的教示的情况下可以称为第二元件、部件、区域、层或部段。

已经出于说明和描述的目的提供了实施方式的前述描述。该前述描述并不意在穷举或限制本公开。特定实施方式的各个元件或特征通常不限于该特定实施方式，而是在适用的情况下能够互换，并且即使未具体示出或描述也可以在所选的实施方式中使用。特定实施方式的各个元件或特征也可以以许多方式变化。这些变型不应被认为是背离本公开的，并且所有这些改型意在被包括在本公开的范围内。