сильфонный насос для подачи жидкости

Формула изобретения

1. Сильфонный насос (1) для подачи жидкости, залитой в контейнер (С), присоединенный к горловине контейнера посредством укупорочного устройства (23), составляющего часть насоса, содержащий цилиндрический полый корпус (2), определяющий камеру (5) всасывания и сжатия, сообщенную с внутренним пространством контейнера (С) посредством трубки (6) для всасывания, вставленной в отверстие, выполненное в основании (4) цилиндрического корпуса, и с внешней средой посредством канала (7) для подачи жидкости; поршень (8), приводимый в действие вручную и сопряженный с полым корпусом (2) с возможностью скольжения, который перемещается из верхнего положения (9) покоя в нижнее положение (10) для возврата в положение (9) покоя; эластичное средство (12), взаимосвязанное с нажимной головкой (83), присоединенной к поршню, и обеспечивающее возврат поршня в положение покоя; первое клапанное средство (13), расположенное выше по потоку относительно камеры (5) всасывания и сжатия, обеспечивающее сообщение камеры (5) всасывания и сжатия с трубкой (6) для всасывания во время фазы всасывания жидкости (L); второе клапанное средство (14), расположенное выше по потоку относительно канала (7), обеспечивающего сообщение камеры (5) всасывания и сжатия с каналом (7) для подачи во время фазы подачи, отличающийся тем, что канал (7) для подачи включает первую неподвижную часть (71), выполненную в укупорочном устройстве (23) насоса, и вторую часть (30), выполненную с возможностью поворота вокруг в основном горизонтальной оси, причем вторая поворотная часть (30) состоит из трубки (31), снабженной на конце, обращенном к первой неподвижной части (71), имеющей наружную поверхность, предназначенную для закрывания первой неподвижной части канала для подачи, когда вторая часть расположена, по существу, перпендикулярно первой части.

2. Насос по п.1, отличающийся тем, что вторая поворотная часть (30) снабжена по меньшей мере частью (35) наружной поверхности, изготовленной из мягкого материала, обеспечивающего плотное закрывание канала для подачи, когда вторая поворотная часть расположена, по существу, перпендикулярно первой части канала для подачи.

3. Насос по п.1, отличающийся тем, что конец (33) трубки (31), принадлежащий второй поворотной части канала (7) для подачи, расположен в пространстве (84), образованном в нижней части нажимной головки (83), для предотвращения срабатывания насоса, когда вторая поворотная часть расположена перпендикулярно первой части.

4. Насос по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что нажимная головка (83) снабжена кольцевым буртиком (85), взаимодействующим с соответствующим буртиком (34), изготовленным на наружном краю цилиндрического корпуса насоса для предотвращения отсоединения нажимной головки от корпуса насоса.

5. Насос по п.1, отличающийся тем, что первое клапанное средство (13) состоит из, по существу, плоского элемента, включающего первую центральную часть (18) и вторую контурную часть (19), снабженную радиальными эластичными перегородками (20), соединенными с круглой коронкой (21).

6. Насос по п.1, отличающийся тем, что второе клапанное средство (14) состоит из, по существу, цилиндрического деформируемого элемента (15), включающего выступающий эластичный кольцевой выступ (16), уплотняющим образом взаимодействующий с вертикальной стенкой (3) во время фазы всасывания жидкости (L), причем кольцевой выступ (16) отходит от вертикальной стенки (3) во время фазы нагнетания и подачи для образования прохода (17), сообщенного с каналом (7) для подачи жидкости.

7. Насос по п.1, отличающийся тем, что первое клапанное средство (13) и второе клапанное средство (14) изготовлены в виде одной части.

8. Насос по п.1, отличающийся тем, что он содержит средство (26) для компенсации разрежения, возникающего в контейнере (С) в результате отсасывания жидкости (L).

9. Насос по п.8, отличающийся тем, что средство для компенсации разрежения состоит из канала (26) для впуска воздуха, выполненного в канале (7) для подачи.

10. Насос по п.9, отличающийся тем, что вторая поворотная часть (30) закрывает канал (26) для впуска воздуха, когда вторая часть расположена, по существу, перпендикулярно первой части.

11. Насос по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что укупорочное устройство (23) выполнено за одно целое с цилиндром (2).

12. Насос по п.6, отличающийся тем, что деформируемый клапанный элемент (14) состоит из эластомерной мембраны.

13. Насос по п.1, отличающийся тем, что эластичное средство, взаимодействующее с нажимной головкой (83), состоит из сильфона (12).

14. Насос по п.13, отличающийся тем, что сильфон имеет в основном форму усеченного конуса, причем большее основание находится в контакте с нажимной головкой.

Описание изобретения к патенту

Настоящее изобретение относится к подающему сильфонному насосу, приспособленному к установке его на бутылке или контейнере для жидкостей, например жидкого мыла, моющих средств и т.п.

Известные сильфонные насосы обычно имеют такую конструкцию, при которой жидкость, засасываемая из контейнера, удерживается в корпусе насоса снаружи контейнера, так как весь насос за исключением трубки для всасывания расположен над укупорочным устройством контейнера.

Хотя при таком конструктивном решении, с одной стороны, сокращается пространство, оставляемое внутри контейнера для размещения насоса, вместо жидкости, которую следует подавать, с другой стороны, размещение корпуса насоса на внешней части контейнера создает недостатки, которыми нельзя пренебрегать.

Один из основных недостатков заключается в том, что после подачи жидкость, которую отсосали сильфоном, возвращающимся в положение покоя, удерживается в корпусе насоса, т.е. снаружи контейнера. Следовательно, если контейнер вместе с соответствующим насосом выводят из его вертикального положения, то может случиться, что жидкость начнет вытекать из насоса через патрубок для подачи без определенного желания потребителя подавать жидкость.

Совершенно ясно, что это основной недостаток, ограничивающий положительные качества сильфонного насоса, причем эти качества особенно выделяются тем, что сильфонные насосы обычно изготавливают из пластмасс, и они не содержат металлических частей и поэтому их можно полностью утилизировать. Кроме того, применение сильфонных насосов позволяет делать контейнеры меньших размеров при том же объеме содержимого, так как объем, который раньше занимал насос внутри контейнера, теперь перенесен в область головки контейнера.

Другой недостаток сильфонного насоса, как и других насосов для подачи жидкостей из контейнеров, заключается в том, что непреднамеренные толчки, нежелательные силы, воздействующие на головку сильфона, вызывают действие насоса и, следовательно, подачу жидкости.

Поэтому существует необходимость в создании сильфонных насосов с устройствами, предотвращающими случайную подачу жидкости при опрокидывании контейнера, а также при непреднамеренном срабатывании сильфона.

В японской публикации JP 10101119-А описан сильфонный насос, с помощью которого решают проблему предотвращения непреднамеренной подачи жидкости из подающего патрубка путем введения клапана, расположенного в этом подающем патрубке. В этой же публикации описано дополнительное устройство, состоящее из кольца, расположенного между нажимной головкой сильфона и корпусом насоса так, чтобы предотвратить случайные перемещения сильфона и подачу жидкости.

Недостатком такого устройства является то, что блокирующее кольцо сильфона должно быть установлено или удалено, когда действие насоса должно быть заблокировано, но при этом появляется дополнительное затруднение, заключающееся в сохранении кольца, являющегося отделяемой частью насоса.

Задачей настоящего изобретения является преодоление указанных выше ограничений и недостатков.

Действительно задачей изобретения является создание сильфонного насоса, в котором подающий патрубок может быть легко закрыт или открыт в соответствии с потребностями.

Другой задачей является обеспечение плотного запирания подающего патрубка таким образом, чтобы сделать потерю жидкости из контейнера невозможной.

Другой задачей является создание простого устройства для блокирования хода насоса, которое всегда доступно.

Другой задачей является создание сильфонного насоса небольших размеров, чтобы его размеры, во всяком случае в плане, попадали в пределы, ограниченные диаметром нажимной головки или укупорочного устройства, навинчиваемого на контейнер.

Для облегчения хранения и упаковки контейнера, снабженного насосом согласно изобретению, необходимо, чтобы габариты были сокращены до минимума, но чтобы в то же время была гарантирована герметичность закрывания насоса.

Последняя по порядку, но не по значению, задача заключается в создании сильфонного насоса, содержащего небольшое число частей, которые можно было бы легко собирать на машинах-автоматах.

Все указанные выше и другие задачи, которые более четко изложены в настоящем описании ниже, направлены на создание сильфонного насоса для подачи жидкости, залитой в контейнер, присоединяемый к горловине контейнера посредством укупорочного устройства, составляющего часть насоса, содержащего цилиндрический полый корпус, определяющий камеру всасывания и сжатия, сообщенную с внутренним пространством контейнера посредством трубки для всасывания, вставленной в отверстие, выполненное в основании цилиндрического корпуса, и с внешней средой посредством канала для подачи жидкости, поршень, приводимый в действие вручную и сопряженный с полым корпусом с возможностью скольжения, который перемещается из верхнего положения покоя в нижнее положение для возврата в положение покоя, эластичное средство, взаимосвязанное с нажимной головкой, присоединенной к поршню, и обеспечивающее возврат поршня в положение покоя, первое клапанное средство, расположенное выше по потоку относительно камеры всасывания и сжатия, обеспечивающее сообщение камеры всасывания и сжатия с трубкой для всасывания во время фазы всасывания жидкости, второе клапанное средство, расположенное выше по потоку относительно канала, обеспечивающего сообщение камеры всасывания и сжатия с каналом для подачи во время фазы подачи, при этом канал для подачи жидкости, соединенный с насосом, включает первую неподвижную часть, выполненную в укупорочном устройстве насоса, и вторую часть, выполненную с возможностью поворота относительно, в основном, горизонтальной оси, причем вторая поворотная часть включает трубку, конец которой, обращенный к первой неподвижной части, выполнен в виде в основном сферического корпуса, наружная поверхность которого предназначена для закрывания первой неподвижной части канала для подачи, когда вторая часть является, по существу, перпендикулярной относительно первой части.

Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения наружную поверхность сферического корпуса второй поворотной части канала для подачи изготавливают из мягкого материала, при применении которого можно гарантировать герметически плотное закрывание канала для подачи.

Кроме того, когда вторая поворотная часть расположена в положении, по существу перпендикулярном первой части, свободный конец второй части фиксируется под нажимной головкой сильфона, предотвращая таким образом нажатие сильфона и непреднамеренное введение в действие насоса и подачу жидкости.

Таким образом, создано подающее устройство, посредством которого в то же время осуществляют задачу, заключающуюся в перекрывании патрубка для подачи жидкости, а также в блокировке средств для введения в действие насоса.

Другие отличительные особенности и характеристики изобретения станут более понятными из описания предпочтительного варианта осуществления изобретения, приведенного в качестве иллюстрирующего, а не ограничивающего примера, показанного на прилагаемых чертежах, на которых изображено:

на фиг.1 - продольный разрез насоса согласно изобретению, прикрепленного к горловине бутылки, в положении покоя;

на фиг.1a - вид в перспективе канала для подачи жидкости;

на фиг.2 и 3 - продольный разрез и вид сверху соответственно клапанного средства, установленного в насосе, показанном на фиг.1;

на фиг.4 - вид в увеличенном масштабе клапанного средства, показанного на фиг.2, в фазе всасывания;

на фиг.5 - вид в увеличенном масштабе клапанного средства, показанного на фиг.2, в фазе подачи;

на фиг.6 - вид насоса, показанного на фиг.1, заблокированного в положении покоя;

на фиг.7 - вид насоса, показанного на фиг.1 в положении, соответствующем концу фазы подачи.

Насос согласно изобретению показан на фиг.1 и в общем обозначен позицией 1. Насос предназначен для установки его на контейнере С для подачи жидкости L, загруженной в контейнер и, в общем, представляющей собой жидкое мыло или моющее средство.

Насос 1 содержит полый корпус, состоящий из цилиндрического корпуса 2, имеющего вертикальную стенку 3, определяющую камеру 5 всасывания и сжатия, сообщенную с внутренней полостью контейнера С посредством трубки 6 для всасывания. Трубка 6 для всасывания вставлена в отверстие 11, выполненное в основании 4 цилиндрического корпуса. Камера 5 всасывания и сжатия насоса сообщена с внешней средой посредством канала 7 для подачи жидкости, включающего неподвижную часть и поворотную часть, что более подробно пояснено ниже.

Поршень 8, перемещаемый вручную и сопряженный с цилиндром 2, может скользить вдоль вертикальной внутренней стенки 3 цилиндра 2, перемещаясь из верхнего положения 9 покоя, показанного на фиг.1, в нижнее положение, обозначенное поз.10 (см. фиг.7), для возвращения в положение покоя.

Более конкретно, камера 5 всасывания и сжатия определена стенками цилиндрического корпуса 2, поршнем 8 и перфорированным основанием 4, отверстие которого обозначено поз.11 на фиг.1.

Поршень 8 перемещают посредством нажимной головки 83, соединенной с поршнем трубкой 82, составляющей часть нажимной головки. Нажимная головка 83 также снабжена стопором, препятствующим отделению нажимной головки от корпуса насоса, например, тогда, когда контейнер, заполненный жидкостью, поднимают, держа его только за нажимную головку. Отделение предотвращается посредством кольцевого буртика 85, выполненного на цилиндрическом патрубке 81 нажимной головки 83. Такой кольцевой буртик 85 взаимодействует с соответствующим кольцевым буртиком 34, выполненным на наружном крае цилиндрического полого корпуса 2. При сборке нажимной головки 83 на корпусе 2 насоса производят соединение нажимной головки 83 с цилиндрическим корпусом 2 за счет эластичности материала. Когда поршень 8 достигает положения максимального сжатия, как показано поз.10 на фиг.7, возвращение поршня в положение покоя 9 достигается за счет упругости эластичного сильфона 12. Такой сильфон в виде усеченного конуса изготавливают в соответствии с конструкцией, описанной в патенте США №5924603, выданном на имя автора настоящей заявки, или применяют сильфон эквивалентного типа.

В настоящем варианте осуществления большее основание усеченного конуса сильфона 12 прикреплено к нажимной головке 83, а меньшее основание может свободно скользить вдоль цилиндрической канавки, выполненной между наружной поверхностью цилиндрического полого корпуса 2 и укупорочным устройством 23, которые в настоящем варианте осуществления изготовлены из эластичного материала в виде единой части.

Первое клапанное средство, обозначенное поз. 13, расположено выше по потоку относительно камеры 5 всасывания и сжатия и приспособлено к открыванию и закрыванию трубки 6 для всасывания, чтобы соединять или закрывать камеру 5 всасывания и сжатия относительно полости контейнера С во время фаз всасывания и подачи соответственно.

Первое клапанное средство 13 состоит из, по существу, плоского элемента, включающего первую центральную часть 18, показанную на фиг.2 и 3, и вторую контурную часть 19.

Первая часть 18 предназначена для прилегания к краю 11а отверстия 11 для гарантированного закрывания трубки 6 для всасывания как в положении покоя, так и во время фазы подачи. Вторая часть 19 состоит из радиальных эластичных перегородок 20, присоединенных к круглой коронке 21, обеспечивающих возможность центральной части 18 подниматься во время фазы всасывания жидкости.

Второе клапанное средство, в общем обозначенное поз. 14, расположено выше по потоку канала 7 для подачи и предназначено для соединения камеры 5 с каналом 7 для подачи во время фазы нагнетания насоса, чтобы обеспечивать возможность подачи жидкости.

Это второе клапанное средство 14 состоит из, в основном, цилиндрического деформируемого элемента 15, детально показанного на фиг.2 и 3, включающего выступающий эластичный кольцевой выступ 16, взаимодействующий с вертикальной стенкой 3 и обеспечивающий уплотнение во время фазы подачи жидкости, как показано на фиг.4. Во время фазы нагнетания кольцевой выступ 16 провисает под действием давления жидкости, находящейся в камере 5, и отходит от стенки 3, как показано детально на фиг.5, чтобы образовать проход 17, сообщающий камеру 5 с каналом 7 для подачи.

Применение кольцевого радиального выступа 16, таким образом, гарантирует плотное закрывание камеры 5 всасывания и сжатия относительно стенки 3 цилиндра 2 во время фазы всасывания, а также тогда, когда насос 1 находится в состоянии покоя, в то же время предоставляя возможность прохода жидкости в канал для подачи во время фазы нагнетания.

В настоящем варианте осуществления первое клапанное средство 13 и второе клапанное средство 14 преимущественно изготовлено в виде одной части из эластичного материала, из которого изготовлен также поршень 8.

Согласно изобретению канал 7 для подачи включает первую неподвижную часть 71, которая представляет собой патрубок, изготовленный в укупорочном устройстве 23 насоса, и вторую часть 30, которая поворачивается вокруг, в основном, горизонтальной оси. Вторая часть 30, по существу, состоит из трубки 31, соединенной с неподвижной частью посредством, в основном, сферического конца 32, наружная поверхность которого обеспечивает закрывание канала 7 для подачи, когда эта вторая часть 30 расположена, по существу, перпендикулярно первой части. На фиг.1 канал 7 для подачи показан в положении, подготовленном для подачи во время фазы нагнетания, в то время как на фиг.6 вторая часть 30 канала 7 для подачи расположена, по существу, перпендикулярно первой части 71, а сферическая поверхность 32 закрывает канал для подачи.

Согласно варианту осуществления изобретения наружная поверхность 35 (см. фиг.1а) сферического корпуса 32 преимущественно покрыта таким мягким материалом, который обеспечивает возможность плотного закрывания канала 7 для подачи, когда вторая часть 30 канала расположена в вертикальном или близком к вертикальному положении, как показано на фиг.6.

Мягкая часть 35 может быть изготовлена путем использования известного процесса впрыскивания мягкого материала, например каучука, во время формования из пластмассы второй части 30 канала 7 для подачи.

Согласно изобретению в вертикальном положении, показанном на фиг.6, конец 33 канала 7 для подачи расположен преимущественно в пространстве 84, образованном в нижней части нажимной головки 83.

Понятно, что в этих условиях при случайном нажатии на нажимную головку поршень 8 не может быть введен в действие, так как нажимная головка не может перемещаться вниз из-за наличия канала 7 для подачи.

В этом случае может быть получено двойное преимущество, заключающееся в том, что при вертикальном положении поворотной части 30 канала 7 для подачи закрывается канал для подачи и предотвращается перемещение насоса.

Другое преимущество заключается в том, что в таком положении размер насоса также значительно сокращается, так как канал для подачи не увеличивает поперечный размер. Это является особенно благоприятным фактором как при упаковке, так и при размещении контейнеров, снабженных насосом согласно изобретению, так как пространство, требующееся для канала для подачи за пределами размеров контейнера или нажимной головки, доведено до нуля благодаря вертикальному расположению этого канала. Это особенно важно, когда диаметр контейнера с жидкостью почти совпадает с диаметром укупорочного устройства насоса. Действительно, в этом случае канал для подачи традиционного типа будет несомненно выступать за пределы размеров контейнера, создавая, таким образом, указанные выше проблемы, связанные с размерами.

Поворот второй части 30 относительно укупорочного устройства 23 осуществляют посредством использования двух, в основном, цилиндрических бобышек, обозначенных поз. 36, сопряженных с соответствующими углублениями, выполненными в укупорочном устройстве 23 (не показаны).

Что касается необходимой компенсации разрежения, возникающего в контейнере С при отсасывании жидкости, то ее можно обеспечить, например, посредством небольшого канала 26 для впуска воздуха, показанного на фиг.1 и 7, выполненного в канале 7 для подачи.

Более конкретно, как показано на фиг.1, канал 26 для впуска воздуха выполнен под каналом 7 для подачи, и он также состоит из первой неподвижной части 261, выполненной в укупорочном устройстве 23, и второй подвижной части 262, принадлежащей второй поворотной части 30 канала 7 для подачи. Кроме того, в случае, когда канал 7 для подачи расположен в горизонтальном положении, т.е. в положении подачи жидкости, канал 26, который представляет собой средство компенсации разрежения, соединяет окружающую атмосферу с внутренним пространством контейнера С так, что во время возврата поршня 8 в положение 9 покоя происходит компенсация разрежения воздуха внутри контейнера С. И наоборот, когда канал 7 для подачи расположен в вертикальном положении, канал 26 для впуска воздуха тоже закрывается, так как первая часть 261 канала закрывается сферическим корпусом 32 второй поворотной части 30. Закрывание обеспечивается герметичным способом благодаря контакту края отверстия с частью 35, выполненной из мягкого материала и пригодной для герметичного закрывания. Следует отметить, что благодаря закрыванию канала 26, полностью предотвращается вытекание жидкости L, содержащейся в контейнере С, несмотря на положение контейнера С, так как канал 26 и канал 7, из которых могла бы выходить жидкость, закрыты.

Альтернативные решения для компенсации разрежения воздуха могут быть достигнуты путем использования того же самого контейнера С, изготовленного из податливого материала, или просто путем использования податливой части, выполненной в стенке контейнера, так как отличительная особенность, заключающаяся в податливости такого материала, позволяет балансировать разрежение.

Как сказано выше, укупорочное устройство, навинчиваемое на контейнер С и обозначенное поз. 23, в предпочтительном варианте осуществления насоса согласно настоящему изобретению изготавливают за одно целое с цилиндром 2.

Более конкретно, на внутренней стороне стенки укупорочного устройства 23 выполняют резьбу 50, позволяющую навинчивать укупорочное устройство и, следовательно, насос, установленный на укупорочном устройстве, на горловину О контейнера С. Кроме того, посредством кольцевого выступа 51, проходящего вниз от укупорочного устройства 23, обеспечивают уплотнение края контейнера С, к которому прижимают кольцевой выступ 51 в конце процесса навинчивания укупорочного устройства 23 на горловину О контейнера С.

Устройство действует следующим образом. Потребитель оказывает вручную давление на нажимную головку 83, перемещая вниз поршень 8 из положения 9 покоя, показанного на фиг.1, в положение 10, показанное на фиг.7, из которого поршень 8 возвращается в положение 9 покоя. Таким образом трубку 6 для всасывания закрывают, и жидкость L, находящуюся в камере 5 всасывания и сжатия, выдавливают.

Повышение давления в камере 5 обеспечивает опускание выступа 16 и открытие прохода 17 для подачи и входа жидкости в канал 7 для подачи и затем подачи жидкости L. В конце подачи потребитель освобождает нажимную головку 83, обеспечивая возможность ранее нагруженному эластичному сильфону 12 вернуть поршень 8 в положение 9 покоя.

При этом движении поршня 8 в камере 5 всасывания и сжатия создается разрежение, в результате чего проход 17 для подачи закрывается, а центральная часть 18 клапанного средства 13 поднимается, открывая трубку 6 для всасывания. Жидкость L заходит в камеру 5 всасывания и сжатия, и насос 1 готов к следующему циклу подачи.

В конце выполнения операций подачи или тогда, когда требуется транспортировка контейнера с насосом, канал для подачи поворачивают вверх, как показано на фиг.6, так, чтобы обеспечить как закрывание всех выходов для жидкости, так и запирание хода сильфона 12 насоса.

Как показано в этом описании, благодаря применению насоса согласно изобретению обеспечиваются все преимущества сильфонного насоса, другими словами, насоса, изготовленного, по существу, только из пластмассы или каких-либо неметаллических материалов.

Достигается также задача изобретения, заключающаяся в создании контейнера, включающего насос, который прост в использовании и его можно надежно закрывать и в котором канал для подачи переводят в закрытое положение посредством его простого поворота. Кроме того, с помощью этого канала для подачи в закрытом положении гарантированно предотвращают возможность непреднамеренных перемещений насоса.