КУРКОВОЕ ДОЗИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО
TRIGGER-TYPE PROPORTIONER

Данное изобретение относится к ручному дозирующему устройству для жидкости, предпочтительно к курковому дозирующему устройству.
Курковые дозирующие устройства получили очень широкое распространение и используются в различных областях, например для распыления жидких бытовых детергентов, дезодорантов, жидкостей для глажения белья. Объемы производства таких устройств огромны; на сегодняшний день их производится порядка нескольких сотен миллионов штук в год.
Таким образом, очевидно, что усовершенствование конструктивных характеристик компонента дозирующего устройства или совершенствование этапа производственного процесса обеспечивает значительные экономические выгоды.
В рассматриваемом секторе большинство исследований и разработок в области новых компонентов были направлены на сочетание множества функций в одном компоненте, особенно в том случае, если такой компонент может быть изготовлен с помощью литья.
В частности, в EP 11374934 описан узел, который сочетает в себе функции всасывающего клапана, который предотвращает возврат распыляемой жидкости в контейнер, и функции подающего клапана для доставки жидкости к дозирующему каналу.
Согласно еще одному примеру, в WO 2010/124040 описан узел, который сочетает в себе функции всасывающего клапана, подающего клапана и крепления для всасывающей трубки.
Однако такой узел обладает функциональными ограничениями подающего клапана, который стремится открыться и позволить жидкости вытекать даже при низких уровнях давления, создаваемых жидкостью, иными словами, его можно охарактеризовать как «слабый» подающий клапан.
Цель данного изобретения - предложить ручное дозирующее устройство для жидкости, в частности курковое дозирующее устройство, которое удовлетворяло бы перечисленным выше требованиям и одновременно преодолевало недостатки, упомянутые выше и характерные для уровня техники, предшествующего данному изобретению.
Такая цель достигается за счет применения ручного дозирующего устройства, выполненного согласно п. 1 формулы изобретения.
Характеристики и преимущества ручного дозирующего устройства, выполненного согласно данному изобретению, станут очевидны из последующего технического описания, выполненного с помощью примера, не ограничивающего рамки данного изобретения, со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
на фиг. 1 дан вид в разрезе горловины контейнера и прикрепленной к ней дозирующей головки, снабженной клапанным элементом, согласно одному варианту осуществления данного изобретения;
на фиг. 2 дан увеличенный вид зоны II, показанной на фиг. 1, на котором клапанный элемент находится в первоначальном исходном положении;
на фиг. 3 показан клапанный элемент фиг. 2, находящийся в положении дозирования;
на фиг. 4a дан вид в разрезе клапанного элемента, изображенного на фиг. 1;
на фиг. 4b и 4c даны аксонометрические виды соответственно снизу и сверху клапанного элемента, изображенного на фиг. 4a;
на фиг. 5 дан вид в разрезе горловины контейнера и прикрепленной к ней дозирующей головки, оснащенной клапанным элементом, согласно еще одному варианту осуществления данного изобретения;
на фиг. 6 дан увеличенный вид зоны VI, изображенной на фиг. 5;
на фиг. 7a дан вид в разрезе клапанного элемента, изображенного на фиг. 5.
На фиг. 7b и 7c даны аксонометрические виды соответственно снизу и сверху клапанного элемента, изображенного на фиг. 7a;
на фиг. 8 дан вид в разрезе дозирующей головки, оснащенной клапанным элементом, согласно еще одному варианту осуществления данного изобретения.
Со ссылкой на прилагаемые чертежи цифрой 1 в общем случае обозначено дозирующее устройство для жидкости с ручным управлением.
Дозирующее устройство включает в себя контейнер C, содержащий жидкость, подлежащую дозированию, включающий в себя горловину N, образованную кольцевой стенкой W, расположенной вокруг оси X контейнера, которая образует с помощью кольцевого обода B отверстие A, предназначенное для доступа внутрь контейнера.
Дозирующее устройство содержит дозирующую головку 20, прикрепленную к контейнеру C и предназначенную для ручного всасывания жидкости из контейнера и распыления ее во внешнюю среду.
Головку 20 собирают заранее и, как правило, отправляют для заполнения контейнера отдельно от него. После заполнения контейнера жидкостью головку присоединяют к контейнеру.
К примеру, головка 20 может присоединяться к контейнеру, например, с помощью байонетного соединения (фиг. 1 и 5) или с помощью резьбового соединения (фиг. 8).
Головка 20, кроме того, содержит клапанный элемент 2, прикрепленный к горловине N контейнера C в месте расположения отверстия A горловины контейнера и предназначенный для закрытия отверстия по периферии, образуя герметичное уплотнение.
В частности, клапанный элемент 2 содержит основную часть 4, вставляемую сквозь отверстие A в горловине N, снабженную основной поверхностью 4a, направленной наружу от контейнера, и кольцевой буртик 6, перехлестывающий кольцевой обод B горловины N, например загнутый таким образом, чтобы он накрывал вышеупомянутый кольцевой буртик В.
Буртик 6 изготавливается из эластичного материала для того, чтобы он плотно прилегал к горловине контейнера.
Предпочтительно, чтобы клапанный элемент 2 имел на наружной стороне кольцевую канавку 4b, которая окружает основную поверхность 4a.
Клапанный элемент 2 имеет первичный канал 8 для всасывания жидкости, проходящий вдоль всасывающей оси Z, предпочтительно расположенный параллельно оси X контейнера и на расстоянии от нее. При этом всасывающая ось всасывающего канала расположена под углом к направлению дозирования жидкости, преимущественно перпендикулярно.
В одном варианте осуществления данного изобретения (не показан) первичный канал 8 для всасывания жидкости совпадает с осью X контейнера.
Первичный канал 8 для всасывания жидкости проходит сквозь толщину основной части 4, образуя отсек внутри контейнера, сообщающийся с основной поверхностью 4a.
В частности, предпочтительно, чтобы первичный канал 8 для всасывания жидкости был образован с помощью первой трубки 10, к которой может присоединяться гибкая или жесткая подающая трубка, которая проходит до самого дна контейнера для всасывания жидкости.
Кроме того, клапанный элемент 2 содержит гибкий всасывающий носок 10a, с тем чтобы он перекрывал или освобождал проход через всасывающий канал 8.
Всасывающий носок 10а изготовлен заодно с первой трубкой 10, имеет форму усеченного конуса и постоянно присоединен к ободу стенки всасывающего канала.
Согласно одному варианту осуществления данного изобретения (фиг. 2), всасывающий носок 10а расположен на конце первой трубки 10, который выходит наружу на внешней поверхности контейнера, и изготовлен интегрально с первой трубкой с помощью соединительной зоны 10b, имеющей заранее заданный ограниченный угловой выступ, и отделен от свободного обода первой трубки 10 с помощью прорези 10c.
Согласно еще одному варианту осуществления данного изобретения (фиг. 5), всасывающий носок 10а расположен на конце первой трубки 10, которая выходит наружу на внешней поверхности контейнера, и изготовлен интегрально с первой трубкой с помощью ее полностью кольцевого выступа, и имеет форму усеченного конуса, сужающегося от внутренней поверхности по направлению к внешней поверхности контейнера.
Кроме того, клапанный элемент 2 имеет вентиляционный канал 12, радиально расположенный на расстоянии от первичного канала 8 для всасывания жидкости, проходящий сквозь толщину основной части 4 для обеспечения соединения внешней среды или основной поверхности 4a с отсеком внутри контейнера.
В частности, предпочтительно, чтобы вентиляционный канал 12 был образован с помощью второй трубки 14, радиально расположенной на расстоянии от первой трубки 10.
Предпочтительно, чтобы вентиляционный канал 12 располагался радиально внутри относительно кольцевой канавки 4b.
Кроме того, клапанный элемент 2 содержит кольцевой носок 16, выступающий в осевом направлении из основной поверхности 4a.
Предпочтительно, чтобы кольцевой носок 16 располагался концентрически относительно первой трубки 10 и по периферии образовывал кольцевую канавку 4b, по меньшей мере частично.
Предпочтительно, кроме того, чтобы кольцевой носок 16 имел форму усеченного конуса, например, расширяющуюся от основной поверхности 4a, и располагался радиально снаружи пробки.
Кроме того, клапанный элемент 2 содержит кольцевую пробку 18, выступающую в осевом направлении из основной поверхности 4a, изготовленную интегрально с ней.
Предпочтительно, чтобы пробка 18 образовывала радиальное утолщение первой трубки 10 и была образована крепежной шейкой 18a, расположенной на плоскости, перпендикулярной всасывающей оси Z, и поперечной поверхностью 18b, предпочтительно имеющей форму усеченного конуса.
Кроме того, клапанный элемент 2 содержит упругий кольцевой фланец 19, выступающий радиально из первой трубки 10.
Фланец 19 изготовлен интегрально с первой трубкой 10, и пробка 18 выступает в осевом направлении из него, в соответствии с креплением с первой трубкой 10.
Кольцевой носок 16 и вторая трубка 14 также выступают в осевом направлении из фланца 19.
Вышеупомянутый фланец 19 заканчивается радиально буртиком 6, загибаемым для зацепления с горловиной N контейнера.
Предпочтительно, чтобы фланец 19 имел форму усеченного конуса, расширяющегося по мере удаления от всасывающей оси Z; предпочтительно, кроме того, чтобы фланец 19 был дугообразным, в форме купола, и предпочтительно имел изменяющуюся толщину от зоны, примыкающей к первой трубке 10, в направлении наружу, предпочтительно увеличивающейся толщины.
Кроме того, головка 20 содержит раму 22 для поддержки других компонентов и образования некоторых проходов для жидкости. Клапанный элемент 2 прикреплен к раме 22.
Рама 22 имеет напорную камеру 24, ограниченную по окружности стенкой 25 камеры, проходящей вдоль напорной оси Y, предпочтительно расположенной под углом к оси X контейнера, например перпендикулярно ей.
Головка 20 содержит поршень 26, скользящий в напорной камере 24, так чтобы обеспечить воздухонепроницаемость вдоль напорной оси Y, между исходным положением, в котором объем напорной камеры 24 является максимальным, и конечным положением дозирования, в котором объем напорной камеры 24 является минимальным, проходя через промежуточные положения дозирования.
Предпочтительно, чтобы поршень 26 содержал головное уплотнение 26a и хвостовое уплотнение 26b, расположенное на расстоянии от головного уплотнения вдоль напорной оси Y, для обеспечения герметичности между поршнем и стенкой 25 камеры, в которой он скользит.
Головка 20, кроме того, содержит устройства ручной активации, предназначенные для перемещения поршня 26 вручную в напорной камере 24.
Предпочтительно, чтобы средства активации включали в себя курок 28, предназначенный для воздействия на поршень 26, например, присоединенный к нему, и зацепляющийся с рамой 22, например, шарнирно соединенный с ней для вращения с ней или скольжения по ней.
Предпочтительно, кроме того, чтобы головка 20 содержала эластичные средства возврата, способные постоянно воздействовать на поршень 26 или курок 28 для возврата поршня 26 в исходное положение.
Рама 22, кроме того, содержит дозирующий канал 30, проходящий вдоль дозирующей оси Z между дальней кромкой 32, расположенной у отверстия, выходящего наружу, и противоположной ближней кромкой 34.
Предпочтительно, чтобы напорная ось Y была параллельна дозирующей оси Z и проходила отдельно от нее.
Головка 20, кроме того, содержит предпочтительно сопло 38, прикрепленное к дальней кромке 32 дозирующего канала 30, чтобы позволить распылять жидкость желаемым образом.
Рама 22 содержит предпочтительно основную горловину 90, образованную стенкой 92 основной горловины, имеющей аксиальный выступ, который образует отсек, сообщающийся с напорной камерой 24.
Пробка 18 предназначена для соединения с основной горловиной 90 для закупоривания ее.
Кроме того, рама 22 содержит вторичную горловину 100, которая окружает основную горловину 90, образованную стенкой 102 вторичной горловины, имеющей аксиальный выступ, который образует отсек, сообщающийся с дозирующим каналом 30, например, с помощью промежуточного аксиального канала 104.
Кольцевой носок 16 клапанного элемента 2 предназначен для соединения со стенкой 102 вторичной горловины для закупоривания ее.
Кроме того, предпочтительно, чтобы рама 22 содержала вентиляционную горловину 110, образованную стенкой 112 вентиляционной горловины, например, вместе с частью стенки 102 вторичной горловины, которая образует отсек, сообщающийся с промежутком 114, образованным между головным уплотнением 26а и хвостовым уплотнением в цилиндре, в котором скользит поршень 26. Рама содержит также основную горловину, сообщающуюся с напорной камерой, отделяемую от дозирующего канала с помощью пробки и/или от всасывающего канала с помощью всасывающего носка.
Вентиляционный канал 12 сообщается с вентиляционной горловиной 110 и/или второй трубкой 14, предназначенной для вставки в вентиляционную горловину 110 для закупоривания ее.
В первоначальной исходной конфигурации поршень 26 находится в исходном положении, и пробка 18 закрывает основную горловину, так что напорная камера 24 отделена от дозирующего канала 30.
Предполагая, что некоторое количество жидкости уже присутствует в напорной камере 24, в результате активации курка поршень 26 выталкивает жидкость из напорной камеры по направлению к основной горловине 90.
Жидкость воздействует на всасывающий носок 10a в том смысле, что он закупоривает всасывающий канал 8 более энергично; в результате этого жидкость не возвращается в контейнер через всасывающий канал 8.
Жидкость воздействует на пробку 18, создавая эффект, который, после преодоления сопротивления фланца 19, освобождает пробку от уплотнения с основной горловиной, так что жидкость вытекает по направлению к промежуточному каналу 104 и дозирующему каналу 30 для распыления во внешнюю среду.
Иными словами, воздействие жидкости вызывает расцепление между пробкой 18 и стенкой основной горловины и является достаточным для образования фактического проема для прохода жидкости или истечения жидкости по направлению к дозирующему каналу.
Кроме того, благодаря воздействию жидкости, пробка в основном подвергается перемещению, в частности жесткому перемещению, которое образует проем для протекания жидкости. Очевидно, что такое жесткое перемещение также сопровождается небольшой деформацией пробки из-за упругости материала.
Во время фазы дозирования кольцевой носок 16 поддерживает уплотнение на вторичной горловине 100, если необходимо, скользя в контакте со стенкой 102 вторичной горловины.
Когда курок отпускают, эластичные средства возврата перемещают поршень 26 или курок 28 из конечного положения дозирования по направлению к исходному положению.
В фазе возврата поршень 26 осуществляет обратное перемещение из конечного положения дозирования по направлению к положению возврата.
Отрицательное давление (разрежение), которое образуется в напорной камере 24, и упругий возврат фланца 19 возвращают пробку в герметичное зацепление с основной горловиной.
Отрицательное давление, которое образуется в напорной камере 24, изгибает всасывающий носок 10a, чтобы открыть всасывающий канал 8 по направлению к напорной камере 24. Жидкость, содержащаяся в контейнере, таким образом, высасывается через первую трубку 10 и основную горловину 90, поступая в напорную камеру 24.
По меньшей мере в части фазы возврата вентиляционная горловина 110 сообщается с внешней средой, так что воздух может всасываться в отсек внутри контейнера.
Пробка 18, которая может входить в зацепление с основной горловиной 90, чтобы закупоривать ее, и эластичный фланец 19, который поддерживает ее, образуют пример клапанных дозирующих средств, выполненных интегрально с клапанным элементом, предназначенных для обеспечения протекания жидкости из напорной камеры по направлению к дозирующему каналу во время фазы дозирования и для предотвращения всасывания воздуха из дозирующего канала по направлению к напорной камере во время фазы возврата.
Гибкий всасывающий носок 10a, который может зацепляться с всасывающим каналом 8, чтобы закупоривать его, образует пример клапанных всасывающих средств, выполненных интегрально с клапанным элементом, предназначенных для обеспечения протекания жидкости из контейнера по направлению к напорной камере во время фазы возврата и для предотвращения возврата жидкости из напорной камеры в контейнер во время фазы дозирования.
Инновационным аспектом является то, что дозирующее устройство, выполненное согласно данному изобретению, позволяет объединить функции клапана в одном клапанном элементе, и в то же время обеспечить эффективное дозирование, благодаря сопротивлению, преодолеваемому дозирующими клапанными средствами.
Кроме того, преимуществом является то, что дозирующее устройство, выполненное согласно данному изобретению, позволяет объединить функции уплотнения также в одном клапанном элементе, например, между контейнером и дозирующим каналом и/или между контейнером и внешней средой.
Согласно еще одному преимущественному аспекту, дозирующее устройство, выполненное согласно данному изобретению, позволяет объединить в одном клапанном элементе функции крепления подающей трубки и/или трубки для всасывания воздуха отдельно от дозирующего канала.
Очевидно, что специалист в данной области техники может предложить модификации в дозирующем устройстве, описанном выше, с тем чтобы удовлетворить конкретные требования. Такие модификации также входят в объем данного изобретения, определенный прилагаемой формулой изобретения.