ДОЗИРУЮЩАЯ ГОЛОВКА ДЛЯ УСТРОЙСТВА ДОЗИРОВАНИЯ С ПУСКОВЫМ РЫЧАЖКОМ, СНАБЖЕННАЯ ВОЗВРАТНОЙ ПРУЖИНОЙ
METERING HEAD FOR DOSING DEVICE WITH TRIGGER LEVER, EQUIPPED WITH RETURN SPRING

Изобретение касается области устройств дозирования с ручным пусковым рычажком для жидкостей, например, для гигиены дома, устранения неприятных запахов в комнатах, обработки тканей до глажки и подобного. В частности, это изобретение касается дозирующей головки устройства дозирования с пусковым рычажком, снабженной пружиной для возврата пускового рычажка.
Устройства дозирования с пусковым рычажком очень распространены, что видно на полках супермаркетов, особенно по причинам легкости их использования и функциональных возможностей. Каждый год изготавливают многие сотни миллионов устройств.
Следовательно, ясно, что даже небольшое улучшение процесса изготовления или небольшое изменение компонентов, например, осуществляющее структурное упрощение или экономию сырья, фактически может оказать существенное влияние на прибыльность изготовления.
Одним из существенных компонентов таких устройств дозирования с пусковым рычажком является возвратная пружина, которая после приведения в действие пускового рычажка, возвращает его в исходное нейтральное положение.
Возвратная пружина является критически важным компонентом устройства дозирования. Например, ее многократно напрягают при эксплуатации устройства дозирования, для чего она должна быть достаточно надежной, чтобы отсутствовали любые поломки, или она должна быть выполнена из подходящих материалов, которые часто являются дорогостоящими. Например, часто используют ацетальную смолу, такую как POM (полиоксиметилен).
На фиг. 19-24 документа WO 2010/124040 раскрыт пусковой рычажок, включающий в себя уровень включения т встроенный пружинный или смещающий элемент. На фиг. 10 документа WO 2011/18786 A1 показан возвратный элемент дозирующего устройства.
Более того, в ходе сборки дозирующей головки, крепление пускового рычажка к рамке и возвратной пружины между пусковым рычажком и рамкой всегда является критическим важным этапом и должно осуществляться с меньшей скоростью, которая часто не является удовлетворительной по сравнению со скоростью, достигаемой на других этапах изготовления.
Задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить дозирующую головку, снабженную возвратной пружиной, которая удовлетворяет потребностям рассматриваемой области техники и в которой преодолены упомянутые выше недостатки.
Эта задача решается с помощью дозирующей головки, изготовленной в соответствии с п. 1 формулы изобретения. Зависимые пункты формулы изобретения определяют варианты осуществления изобретения.
Характеристики и достоинства дозирующей головки, которая соответствует настоящему изобретению, будут ясны из последующего описания, приведенного с помощью примера, не ограничивающего изобретение, и с помощью приложенных чертежей, на которых:
на фиг. 1 – дозирующая головка согласно изобретению, прикрепленная к бутылке;
на фиг. 2 – то же, вид в сагиттальном сечении;
на фиг. 3 – то же, вид в сечении плоскостью III - III на фиг. 2;
на фиг. 4 – рамка дозирующей головки, изображенной на фиг. 1;
на фиг. 5 – то же, вид сбоку;
на фиг. 6 – то же, вид спереди;
на фиг. 7 - объединенный элемент «пусковой рычажок-пружина» дозирующей головки, показанной на фиг. 1;
на фиг. 8 – то же, вид сбоку;
на фиг. 9 – то же, вид сверху;
на фиг. 10а и 10b - виды, качественно показывающие состояние под напряжением объединенного элемента «пусковой рычажок-пружина» в исходной нейтральной конфигурации;
на фиг. 11а и 11b - виды, качественно показывающие состояние под напряжением объединенного элемента «пусковой рычажок-пружина» в исходной нейтральной конфигурации.
В соответствии с изобретением, устройство дозирования с ручным пусковым рычажком содержит бутылку 3 для размещения жидкости и дозирующую головку 1, которая прикреплена к бутылке 3, в общем, к ее горлышку.
Например, дозирующая головка 1 может быть прикреплена к бутылке с помощью резьбы или байонетного или защелкивающегося соединения.
Дозирующая головка 1 содержит опорную рамку 2, предпочтительно выполненную как единая деталь из пластикового материала и содержащую соединительную структуру для сцепления с бутылкой 3 с основной осью Х.
Например, соединительная структура образована кольцевой соединительной юбкой 4, которая обычно образована кольцевой стенкой, которая продолжается относительно основной оси Х или оси Х юбки, и снабжена внутренней резьбой или внутренними ушками для соответствующего резьбового или байонетного соединения с горлышком бутылки.
Дозирующая головка 1 также содержит камеру 6 повышенного давления для расположения жидкости, которая втянута из бутылки и которая подлежит распылению наружу, при этом камера 6 повышенного давления кольцеобразно отделена стенкой 6а камеры.
Предпочтительно, чтобы камера 6 повышенного давления была выполнена в опорной рамке 2, которая, таким образом, содержит стенку 6а камеры.
Дозирующая головка 1 также содержит поршень 8, с возможностью перемещения герметично расположенный в камере 6 повышенного давления; поршень 8 выполнен с возможностью возвратно-поступательного перемещения в камере 6 повышенного давления вдоль оси Y поршня, которая наклонена относительно оси Х юбки, при этом стенка 6а камеры продолжается относительно оси Y поршня.
Например, ось Y поршня перпендикулярна оси Х юбки.
Кроме того, дозирующая головка содержит дозирующую трубку 10, которая продолжается между ближним входом 12, который сообщается с камерой 6 повышенного давления, и дальним входом 14, откуда жидкость течет по направлению к внешней среде, при этом дозирующая трубка 10 кольцеобразно ограничена стенкой 10а трубки.
Предпочтительно, чтобы указанная дозирующая трубка 10 продолжалась преимущественно вдоль прямолинейной оси дозирования, отдельно и параллельно оси Y поршня (и, следовательно, под наклоном, предпочтительно перпендикулярно, относительно оси Х юбки). Стенка 10а трубки продолжается кольцеобразно относительно оси Y поршня.
Кроме того, предпочтительно, чтобы дозирующая трубка 10 была выполнена в опорной рамке 2, которая, таким образом, содержит указанную стенку 10а трубки.
Воображаемая плоскость, содержащая основную ось Х соединительной структуры 4 и ось Z дозирования дозирующей трубки 10, обозначает сагиттальную плоскость S и делит пространство на правую половину пространства и левую половину пространства, относительно пользователя, который держит перед собой устройство дозирования.
Воображаемая плоскость, перпендикулярная сагиттальной плоскости S и проходящая через ось Z дозирования, обозначает поперечную плоскость Т; поперечная плоскость делит пространство на верхнюю половину пространства и нижнюю половину пространства, в которой расположена соединительная структура 4.
Воображаемая плоскость, перпендикулярная сагиттальной плоскости S и перпендикулярная поперечной плоскости Т и проходящая через основную ось Х, обозначает фронтальную плоскость F и делит пространство на заднюю половину пространства и переднюю половину пространства, в которой расположен дальний конец 14 дозирующей трубки 10.
В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения между внешней поверхностью 6а’ стенки 6а камеры и внешней поверхностью 10а’ стенки 10а трубки присутствует полость 20, в соответствии с которой внешняя поверхность 10а’ стенки 10а трубки содержит плоскую область 11, то есть в какой-то степени выравнивание.
Плоская область 11 перпендикулярна сагиттальной плоскости S и пересекает ее в по центральной линии.
Дозирующая головка 1 дополнительно содержит соединительную трубку 16, которая соединяет камеру 6 повышенного давления с ближайшим входом 12 дозирующей трубки 10; соединительная трубка 16 кольцеобразно ограничена стенкой 16а соединительной трубки, которая содержит внешнюю поверхность 16а’.
Внешняя поверхность 16а’ соединительной трубки 16 расположена между внешней поверхностью 6а’ стенки 6а камеры и внешней поверхностью 10а’ стенки 10а трубки.
Дозирующая головка 1 содержит клапанное дозирующее средство (не показано), например, с мембраной, которое работает вдоль соединительной трубки 16, подходит для регулирования потока жидкости между камерой 6 повышенного давления и дозирующей трубкой 10; в частности, указанное клапанное дозирующее средство выполнено с возможностью допуска потока жидкости от камеры повышенного давления по направлению к дозирующей трубке в ходе этапа дозирования жидкости, например, когда в камере повышенного давления превышено заранее определенное пороговое значение давления.
Кроме того, дозирующая головка 1 содержит всасывающую трубку 18, которая соединяет бутылку 3 с камерой 6 повышенного давления; всасывающая трубка 18 ограничена стенкой 18а всасывающей трубки.
Дозирующая головка 1 также содержит клапанное всасывающее средство (не показано), например, с мембраной, которое работает вдоль всасывающей трубки 18, подходит для регулирования потока жидкости между бутылкой и камерой 6 повышенного давления; в частности, указанное клапанное всасывающее средство выполнено с возможностью допуска потока жидкости из бутылки по направлению к камере 6 повышенного давления в ходе этапа всасывания жидкости и предотвращения обратного потока жидкости из камеры повышенного давления по направлению к бутылке в ходе этапа дозирования жидкости.
Например, одна мембрана содержит как клапанное всасывающее средство, так и клапанное дозирующее средство.
Дозирующая головка 1 также содержит пусковой рычажок 30, прикрепленный к рамке 2, предпочтительно симметрично относительно сагиттальной плоскости S, например, с помощью шарнирного соединения пускового рычажка 30 с пальцем 32 указанной рамки, который продолжается вдоль оси К пальца, которая перпендикулярна указанной сагиттальной плоскости S
В соответствии с некоторым предпочтительным вариантом осуществления изобретения палец 32 выступает от стенки 10а дозирующей трубки 10 и расположен в верхней половине пространства, которое определено поперечной плоскостью Т.
Пусковой рычажок 30 выполнен с возможностью воздействия на поршень 8 и выработки его перемещения в камере 6 повышенного давления.
Например, пусковой рычажок 30 содержит приводящий участок 34, содержащий переднюю поддерживающую поверхность 36 для поддержки пальцев руки, и соединительный участок 38, предусмотренный на стороне, противоположной поддерживающей поверхности 36, для соединения с поршнем 8, например, шарнирно.
Пусковой рычажок 30 также содержит пару ушек 42, 44, например, расположенных симметрично относительно сагиттальной плоскости S, и выполненных как одно целое с приводящим участком 34, при этом каждое из указанных ушек снабжено соответствующим отверстием 42’, 44’ для соединения с возможностью поворота с пальцем 32 рамки 2.
Дозирующая головка 1 также содержит возвратную пружину 50, которая выполнена с возможностью работы на постоянной основе между пусковым рычажком и рамкой с целью воздействия на пусковой рычажок по направлению к исходному нейтральному положению.
Предпочтительно, чтобы пружина 50 была выполнена как одна деталь с пусковым рычажком 30, таким образом, они вместе образуют один объединенный элемент 100 «пусковой рычажок-пружина».
Предпочтительно, чтобы пружина 50 содержала пару основных рычагов 52, 54, которые продолжаются от переднего конца 52’, 54’, расположенного в передней половине пространства, которая определена передней плоскостью F, и которые могут быть сцеплены с помощью приводящего участка 34 пускового рычажка 30, до противоположного заднего конца 52’’, 54’’, который, предпочтительно, расположен в задней половине пространства, которая определена передней плоскостью F, в основном, вдоль оси В рычага параллельно направлению оси Z дозирования.
Еще более предпочтительно, чтобы указанный задний конец 52’’, 54’’ был расположен снаружи воображаемой цилиндрической поверхности С, проходящей через внешнюю поверхность 4а соединительной юбки 4.
Предпочтительно, чтобы основные рычаги 52, 54 располагались, по существу, в плоскости, параллельной поперечной плоскости T и, предпочтительно, обладали дугообразной, вогнутой формой по направлению к сагиттальной плоскости S
Более того, предпочтительно, чтобы, когда пружина находится в нейтральном положении, основные рычаги 52, 54 были расположены в нижней половине пространства, которая определена поперечной плоскостью T и, предпочтительно, были расположены симметрично относительно сагиттальной плоскости S.
В соответствии с некоторым предпочтительным вариантом осуществления изобретения, кроме того, передние концы 52’, 54’ рычагов 52, 54 соединены с пусковым рычажком 30 и, в частности, с его приводящим участком 34, чтобы образовать целиком объединенный элемент 100.
Более того, пружина 50 содержит вторичные рычаги 62, 64, которые продолжаются от заднего конца 52’’, 54’’ основных рычагов, образуя продолжение указанных основных рычагов вдоль оси продолжения Р, отличной от оси В рычага.
Например, предпочтительно, чтобы указанные вторичные рычаги 62, 64 продолжались вдоль соответствующей оси Р продолжения, параллельной оси В рычага, по меньшей мере, частично перекрывая основные рычаги 52, 54 вдоль направления указанной оси В рычага.
Более того, предпочтительно, чтобы указанные вторичные рычаги 62, 64 были расположены на одной и той же воображаемой плоскости, параллельной поперечной плоскости Т, на которой расположены основные рычаги 52, 54.
Более того, предпочтительно, чтобы вторичные рычаги 62, 64 были расположены ближе к сагиттальной плоскости S по сравнению с основными рычагами 52, 54.
В частности, пружина 50 содержит соединительные участки 66, 68, которые «U-образно» изогнуты и которые соединяют задний конец 52’’, 54’’ основных рычагов 52, 54 с вторичными рычагами 62, 64.
Более того, пружина 50 содержит некоторый опорный участок 70, выполненный с возможностью взаимодействия с рамкой 2, чтобы пружина 50 опиралась в некотором заранее определенном положении вдоль направления оси Z дозирования.
В частности, когда пружина надлежащим образом прикреплена к рамке, опорный участок 70 опирается о стенку 16а соединительной трубки.
Например, опорный участок 70 образован поперечным элементом 72, который соединяет указанные вторичные рычаги 62, 64, например, у конца, противоположного концу, соответствующему основным рычагам 52, 54.
Предпочтительно, чтобы сагиттальная плоскость S пересекала опорный участок 70 и, в частности, поперечный элемент 72, которые продолжаются перпендикулярно относительно нее и симметрично относительно указанной сагиттальной плоскости S.
Более того, предпочтительно, чтобы опорный участок 70 обладал такими размерами, чтобы подходить для расположения в полости 20 между стенкой 6а камеры и стенкой 10а трубки.
Благодаря поперечному элементу 72, который соединяет два вторичных рычага 62, 64, указанный поперечный элемент 72 и указанные вторичные рычаги 62, 64 образуют углубление 74, которое начинается от задних концов 52’’, 54’’ и в котором расположен некоторый участок сцепления рамки 2, например, стенка 16а соединительной трубки.
У входа в углубление 74 пружина 50 содержит входные участки 76, 78 для соединения основных рычагов 52, 54 и вторичных рычагов 62, 64, которые образуют входную трубку, сходящуюся по направлению к внутренней части углубления 74. Таким образом, участок сцепления рамки 2 расположен в углублении 74.
В соответствии с некоторым предпочтительным вариантом осуществления изобретения пружина 50 также содержит элемент 80 ограничения, выполненный с возможностью сцепления с рамкой 2 для ограничения пружины 50 указанной рамкой 2, чтобы увеличить упругое воздействие, приложенное указанным к пусковому рычажку 30.
Предпочтительно, чтобы элемент 80 ограничения содержал пластину 82, которая продолжается от опорного участка 70, предпочтительно на стороне, противоположной стороне углубления 74.
Пластина 82 обладает такими размерами, чтобы она могла быть расположена в полости 20 между стенкой 6а камеры и стенкой 10а трубки и, в частности, толщина пластины 82 (размер в направлении оси Х юбки) такова, что пластина 82 может быть вставлена с небольшим сопротивлением в полость 20 между стенкой 6а камеры и стенкой 10а трубки.
В частности, пластина 80 контактирует с плоской областью 11 внешней поверхности 10а’ стенки 10а трубки, которая образует элемент 80’ рамки 2 противодействия ограничению.
В нейтральной конфигурации, в которой пользователь не приводит в действие пусковой рычажок, предпочтительно, чтобы пружина 50 располагалась в состоянии предварительного сжатия, так что, целесообразно убирается свободный ход между компонентами и пусковой рычажок не кажется пользователю неустойчивым или плохо подогнанным (фиг. 10а и 10b).
В этой нейтральной конфигурации, элемент 80 ограничения опирается об элемент 80’ противодействия ограничению, который составляет единое целое с рамкой 2.
Когда приводят в действие пусковой рычажок 30, основные рычаги 52, 54 и соединительные участки 66, 68 пружины 30 испытывают заметную деформацию, которая оказывает упругое возвратное воздействие на пусковой рычажок 30.
Эта деформация особенно очевидна на основных рычагах 52, 54, которые испытывают изгиб по направлению к поперечной плоскости Т (фиг. 11а) и от сагиттальной плоскости S (фиг. 11b).
Предпочтительно, чтобы, ограничивая конфигурацию приведения в действие, когда пусковой рычажок 30 находится в положении «конца хода», деформированные основные рычаги 52, 54 пересекали поперечную плоскость Т и, по меньшей мере, частично располагались в верхней половине пространства.
Соединительные участки 66, 68 также испытывают некоторую деформацию, как ясно из напряжений, который вырабатываются в определенных ограниченных областях (области α, фиг. 11a), по сравнению с напряжениями, вырабатываемыми в определенных областях (области β, фиг. 11a) основных рычагов 52, 54.
Дозирующая головка, соответствующая настоящему изобретению, удовлетворяет потребностям рассматриваемой области техники и в ней преодолены упомянутые выше недостатки.
Фактически, благодаря своей структуре, пружина вырабатывает значительное возвратное воздействие на пусковой рычажок, даже с использованием пластикового материала, который не является чрезмерно жестким и, следовательно, менее дорог. Например, пружину выполняют из термопластичной смолы, такой как РР (полипропилен).
Целесообразно, что указанное позволяет реализовать в единой детали как пусковой рычажок, так и пружину, с помощью обычных технологий литья под давлением, тем самым исключая совместное литье частей из разных материалов.
В соответствии с одним дополнительным, целесообразным аспектом, пружина позволяет получить желаемое возвратное воздействие благодаря величине деформации рычагов; указанное позволяет ограничить общие размеры пружины при максимальной деформации, позволяя располагать ее в крышке головки.
Более того, целесообразно, что дозирующая головка позволяет собирать компоненты с высокой скоростью и, в частности, собирать пружину или объединенный элемент «пусковой рычажок-пружина», так как вставка вдоль направления оси дозировки позволяет быстро крепить к рамке элемент «пусковой рычажок-пружина».
В соответствии с одним дополнительным, целесообразным аспектом, объединенный элемент «пусковой рычажок-пружина» делает менее проблематичными операции хранения на складе и последующие этапы сборки устройства.
Фактически, как известно, наполовину законченные элементы «пусковой рычажок-пружина», после литья, хранятся в больших контейнерах, которые обычно содержат несколько тысяч таких компонентов.
Далее контейнеры перемещают в машину для сбора, в которой, например, с помощью вибрационных баков и линейных подающих механизмов, надлежащим образом ориентируют компонент и далее присоединяют его к оставшейся части устройства.
Тем не менее, компоненты «пусковой рычажок-пружина», расположенные внизу контейнера, подвергаются механическому воздействию, из-за веса расположенных выше компонентов, в результате чего указанные компоненты могут деформироваться с последующими проблемами с корректной ориентацией и сборкой.
Кроме того, компоненты, полученные литьем под давлением, как известно, испытывают усадку размеров, что порождает дополнительные искажения. Этот феномен особенно отмечен в «открытых» структурах, таких как компонент «пусковой рычажок-пружина», которым посвящен документ US 2009/0050653.
Вместо этого, компонент «пусковой рычажок-пружина», соответствующий некоторому варианту осуществления настоящего изобретения, представляет собой «закрытую» структуру, то есть углубление, образованное вторичными рычагами и поперечным элементом, значительно ограничивает искажения, что полезно для манипулирования компонентами и осуществления операций сборки после литья.
Ясно, что специалист в рассматриваемой области, чтобы удовлетворить возможные потребности, может изменять описанную выше дозирующую головку, при этом все эти изменения не выходят за пределы области защиты, определенной приложенной формулой изобретения.