CN101163881B - 阶式泵泡沫分配器 - Google Patents
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Abstract
一种泵组件,具有第一泵以移位第一体积和第二泵以移位大于第一体积的第二体积。第一泵从贮液器吸取液体并且将其分配到第二泵。第二泵从第一泵吸取排放物和另外体积的空气从而第二泵排放液体和空气。第一泵优选地具有能够在第一内部腔室中移动的活塞,并且第二泵具有能够在第二外部腔室中移动的相同活塞。第一和第二腔室连通到一起。在一种形式中,单向阀提供仅从第一腔室向外到第二腔室的流动,并且第一泵进行排放同时第二泵抽吸,并且反之亦然。
Description
技术领域
本发明涉及液体分配器,并且更具体地涉及用于分配优选地为泡沫的液体的液体分配器。
背景技术
用于分配肥皂和其它液体形式的类似流体的液体分配器是已知的。由于各种原因,在一些应用中,优选地以泡沫形式分配肥皂和其它类似流体。通常,与液体形式的肥皂相比,利用泡沫的形式,要求使用更少的肥皂液体。而且,泡沫状的肥皂更不易于脱离使用者手部或者需被清洁的其它表面。
发明内容
本发明提供一种改进的和简化的设备用于作为泡沫分配优选地与空气一起的流体。
本发明提供一种改进的弹簧构造,它优选地利用注塑成型形成,以及使用这种弹簧的泵机构。
本发明也提供一种利用弹性柔性波纹管部件的泵机构,该部件用作往复式泵和/或弹簧。该波纹管部件优选地作为用于泵的活塞的一个构件而利用塑料成一体地形成。
本发明也提供一种泵组件,它具有第一泵以用于移位第一体积和第二泵以用于移位大于第一体积的第二体积。第一泵从贮液器吸取液体并且将其分配到第二泵。第二泵抽吸来自第一泵的排放物和另外体积的空气从而第二泵同时排放液体和空气。第一泵优选地具有能够在第一内部腔室中移动的活塞并且第二泵具有能够在第二外部腔室中移动的相同活塞。第一和第二腔室连通到一起。在一种形式中,单向阀提供仅从第一腔室向外到第二腔室的流动并且第一泵进行排放同时第二泵抽吸,并且反之亦然。在第二种形式中,单向阀设置在第一腔室和贮液器之间以提供仅从贮液器向外到第一腔室的流动并且第一泵和第二泵同时进行排放并且同时进行抽吸。
优选地,同时地,被排放的空气和液体可以通过经由泡沫发生器例如多孔部件或者如经由喷嘴被雾化而优选地产生泡沫。
本发明的一个目的在于提供一种用于分配液体的改进的泵。
另一目的在于提供一种改进的泵用于以泡沫的形式分配液体。
另一目的在于提供一种改进的泵,它具有波纹管部件,该部件用作往复式泵和弹簧中的一种或者多种。
另一目的在于提供一种具有塑料弹簧的改进的泵。
另一目的在于提供一种改进的塑料弹簧部件。
在一个方面,本发明提供一种用于从贮液器分配液体的泵,包括:
活塞腔室形成部件,该部件具有内部圆柱形腔室、中间圆柱形腔室和外部圆柱形腔室,内部腔室、中间腔室和外部腔室的每一个均具有一定直径、腔室壁、内端和外端,
内部腔室的直径大于中间腔室的直径,
外部腔室的直径大于中间腔室的直径,
内部腔室、中间腔室和外部腔室与通向中间腔室的内端的内部腔室的外端共轴,并且中间腔室的外端通向外部腔室的内端,
内部腔室的内端与贮液器流体连通,
容纳在活塞腔室形成装置中的活塞形成元件能够在其中在向内回缩位置和向外伸展位置之间向内和向外轴向地滑动,
所述活塞形成元件具有居中轴向延伸的中空杆,所述的杆具有在内端处封闭的中央通道,并且具有邻近外端的出口,
从杆径向向外延伸的内部圆盘,该内部圆盘适于接合内部腔室的腔室壁,
轴向向外从内部圆盘间隔的从杆径向向外延伸的中间圆盘,该中间圆盘适于接合外部腔室的腔室壁,
从中间圆盘轴向向外间隔的从杆径向向外延伸的外部圆盘,该外部圆盘接合中间腔室的腔室壁,
与该通道连通的在中间圆盘和外部圆盘之间的位于杆上的入口,
活塞形成元件可滑动地容纳在活塞腔室形成装置中,用于在其中与在内部腔室中的内部圆盘、在中间腔室中的中间圆盘和在外部腔室中的外部圆盘一起往复轴向地向内和向外运动,
内部圆盘基本防止在内部腔室中流体沿着向内方向经过内部圆盘流动,
中间圆盘基本防止在中间腔室中流体沿着向内方向经过中间圆盘流动,
外部圆盘基本防止在外部腔室中流体沿着向外方向经过外部密封圆盘流动,
内部圆盘能够离开内部腔室的腔室壁弹性地变形以允许在内部腔室中流体沿着向外方向经过内部圆盘流动,
中间圆盘能够离开中间腔室的腔室壁弹性地变形以允许在中间腔室中流体沿着向外方向经过中间圆盘流动,其中:
在活塞形成元件从伸展位置向回缩位置移动时,体积等于第一体积的来自贮液器的一定体积的液体经过内部圆盘沿着向外方向移位到内部圆盘和中间圆盘之间,并且其体积等于大于第一体积的第二体积并且同时包括液体和空气的一定体积的物质从中间圆盘和外部圆盘之间移位通过入口和通道并且离开出口;
在活塞形成元件从回缩位置向伸展位置移动时,包括液体的其体积等于第一体积的物质经过中间圆盘沿着向外方向移位到中间圆盘和外部圆盘之间,并且其体积等于第二体积并且同时包括液体和空气的物质被吸入中间圆盘和外部圆盘之间,
在活塞形成元件从回缩位置向伸展位置移动时,被吸入中间圆盘和外部圆盘之间的其体积等于第二体积的物质包括其体积等于第一体积的包括沿着向外方向移位经过中间圆盘的液体和包括来自大气的空气的第三体积。
在另一方面,本发明提供一种用于从贮液器分配液体的泵,包括:
活塞腔室形成部件,该部件具有内部圆柱形腔室、中间圆柱形腔室和外部圆柱形腔室,内部腔室、中间腔室和外部腔室每一个均具有一定直径、腔室壁、内端和外端,
内部腔室的直径大于中间腔室的直径,
外部腔室的直径大于中间腔室的直径,
内部腔室、中间腔室和外部腔室与通向中间腔室的内端的内部腔室的外端共轴,并且中间腔室的外端通向外部腔室的内端,
内部腔室的内端与贮液器流体连通,
容纳在活塞腔室形成装置中的活塞形成元件能够在其中在向内回缩位置和向外伸展位置之间向内和向外轴向的滑动,
所述活塞形成元件具有居中轴向延伸的中空杆,所述的杆具有在内端处封闭的中央通道,并且具有邻近外端的出口,
从杆径向向外延伸的内部圆盘,该内部圆盘适于接合内部腔室的腔室壁,
从内部圆盘轴向向外间隔的从杆径向向外延伸的外部圆盘,该外部圆盘接合外部腔室的腔室壁,
活塞腔室形成部件带有的并且从中间腔室的腔室壁径向向内延伸的中间圆盘,该中间圆盘适于在内部圆盘和外部圆盘中间接合所述的杆,
与该通道连通的在中间圆盘和外部圆盘之间的位于杆上的入口,
活塞形成元件可滑动地容纳在活塞腔室形成装置中,用于在其中与在内部腔室中的内部圆盘和在外部腔室中的外部圆盘一起往复轴向地向内和向外运动,
内部圆盘基本防止在内部腔室中流体沿着向内方向经过内部圆盘流动,
中间圆盘基本防止在中间腔室中流体沿着向内方向经过中间圆盘流动,
外部圆盘基本防止在外部腔室中流体沿着向外方向经过外部密封圆盘流动,
内部圆盘能够离开内部腔室的腔室壁弹性地变形以允许在内部腔室中流体沿着向外方向经过内部圆盘流动,
中间圆盘能够离开所述的杆弹性地变形以允许在中间腔室中流体沿着向外方向经过中间圆盘流动,其中:
在活塞形成元件从伸展位置向回缩位置移动时,体积等于第一体积的来自贮液器的一定体积的液体经过内部圆盘沿着向外方向移位到内部圆盘和中间圆盘之间,并且其体积等于大于第一体积的第二体积并且同时包括液体和空气的一定体积的物质从中间圆盘和外部圆盘之间移位通过入口和通道并且离开出口;
活塞形成元件从回缩位置向伸展位置移动时,包括液体的其体积等于第一体积的物质经过中间圆盘沿着向外方向移位到中间圆盘和外部圆盘之间,并且其体积等于第二体积并且同时包括液体和空气的物质被吸入中间圆盘和外部圆盘之间,
在活塞形成元件从回缩位置向伸展位置移动时,被吸入中间圆盘和外部圆盘之间的其体积等于第二体积的物质包括其体积等于第一体积的包括沿着向外方向移位经过中间圆盘的液体和包括来自大气的空气的第三体积。
在一个方面,本发明提供一种用于从贮液器分配液体的泵,包括:
活塞腔室形成部件,
容纳在活塞腔室形成装置中的活塞形成元件能够在其中在向内回缩位置和向外伸展位置之间向内和向外轴向的滑动,
所述活塞形成元件具有居中轴向延伸的中空杆,所述的杆具有带有内端的中央通道,并且具有邻近外端的出口,该外端从活塞腔室形成部件延伸出来并且从其分配液体,
在活塞形成元件和活塞腔室形成部件之间围绕所述的杆成环形地形成的至少一个环形腔室,用于当活塞形成元件在回缩位置和伸展位置之间往复滑动时,提供液体从贮液器进入环形腔室的受控运动并且用于将环形腔室中的液体分配到出口,
所述活塞形成元件具有波纹管部件,该部件从所述的杆向内延伸以与活塞腔室形成部件一起形成通向通道内端的波纹管腔室,
当活塞形成元件在回缩位置和伸展位置之间往复滑动时,该波纹管部件能够被折叠以增加和降低波纹管腔室的容积,从而经由通道通过出口将流体吸入波纹管腔室中并且将波纹管腔室中的流体经由通道排出该出口。
在一个方面,本发明提供一种围绕纵向轴线从第一端向第二端延伸的弹簧部件,
该弹簧具有固有偏压力以呈现伸展位置,其中第一端沿着轴线与第二端相间隔,
当被平行于该轴线施加的作用力压缩时,该弹簧呈现压缩位置,在压缩位置中,该弹簧弹性地迫使其第一和第二端朝向伸展位置沿着轴向彼此远离;
该弹簧部件具有旋转体形状的壁,该旋转体围绕该轴线旋转并且在其中形成中央空腔,该空腔在弹簧的第一端处敞开并且在弹簧的第二端处基本封闭,
当处于未被偏压的伸展位置时,该壁在第一端处具有最大直径并且在第二端处具有最小直径,
通过该壁的多个开口,所述开口相对彼此沿着周向和轴向对称地设置。
在另一方面,本发明提供一种用于从贮液器分配液体的泵,包括:
活塞腔室形成部件,
容纳在活塞腔室形成装置中的活塞形成元件,能够在其中在向内回缩位置和向外伸展位置之间向内和向***绕轴线以共轴方式轴向的滑动,
所述活塞形成元件具有居中轴向延伸的中空杆,所述的杆具有带有内端的中央通道,并且具有邻近外端的出口,该外端从活塞腔室形成部件延伸出来并且从其分配液体,
在活塞形成元件和活塞腔室形成部件之间围绕所述的杆成环形地形成的至少一个环形腔室,用于当活塞形成元件在回缩位置和伸展位置之间往复滑动时,提供液体从贮液器进入环形腔室的受控运动并且用于将环形腔室中的液体分配到出口,
从弹簧内端到弹簧外端相对活塞形成元件共轴地从活塞形成元件的杆的内端向内延伸的弹簧部件,该外端联接到活塞腔室形成部件的内端,
该弹簧部件当活塞形成元件从伸展位置到回缩位置往复滑动时被轴向压缩并且具有固有偏压力,该偏压力从回缩位置朝向伸展位置沿着轴向推动活塞形成元件。
附图简要说明
结合附图从下面的描述可以清楚本发明的其它方面和优点,其中:
图1是根据本发明的具有贮液器和泵组件的液体分配器的第一优选实施例的局部剖视侧视图;
图2是图1所示泵组件的局部分解透视图;
图3是图2的被组装的泵组件的截面侧视图,示出活塞处于完全回缩位置中;
图4是与图3相同的侧视图,但是示出泵处于完全伸展位置中;
图5是根据本发明第二实施例的泵组件的截面侧视图,示出活塞处于完全回缩位置中;
图6是与图5相同的侧视图,但是示出泵处于伸展位置中;
图7是根据本发明第三实施例的泵组件的截面侧视图,示出活塞处于实线所示的完全伸展位置中和虚线所示的完全回缩位置中;
图8是与图7相同的侧视图,但是示出泵的内部腔室的轴向长度减小;
图9是根据本发明第四实施例的泵组件的截面侧视图,示出活塞处于实线所示的完全伸展位置中和虚线所示的完全回缩位置中;
图10是与图9相同的侧视图,但是示出泵的活塞腔室形成本体与图9相比被沿着轴向向外移位;
图11是根据本发明第五实施例的泵组件的截面侧视图,示出活塞处于实线所示的完全伸展位置中和虚线所示的完全回缩位置中;
图12是根据本发明第六实施例的泵组件的截面侧视图,示出活塞处于实线所示的完全伸展位置中和虚线所示的完全回缩位置中;
图13是根据本发明的泵的第七实施例,示出活塞处于实线所示的完全伸展位置中和虚线所示的完全回缩位置中;
图14是根据本发明的泵的第八实施例,其类似于图13并且示出活塞处于实线所示的完全伸展位置中和虚线所示的完全回缩位置中;
图15是根据本发明的泵的第九实施例,其类似于图14的泵并且示出活塞处于实线所示的完全伸展位置中和虚线所示的完全回缩位置中;
图16与图15相同,然而,与图15所示相比,本体轴向移位,示出活塞处于实线所示的完全伸展位置中和虚线所示的完全回缩位置中;
图17是本发明的第十实施例,其类似于图14所示,示出活塞处于实线所示的完全伸展位置中和虚线所示的完全回缩位置中;
图18是本发明的第十一实施例,示出活塞处于实线所示的完全伸展位置中和虚线所示的完全回缩位置中;
图19是用于图2到4的实施例的第一可替代活塞的截面侧视图;
图20是用于图2到4的实施例的活塞的第二可替代实施例的截面侧视图;
图21示意本发明的第十二实施例,其类似于图2到4的泵,并且活塞处于回缩位置中;
图22是与图21相同的侧视图,但是示出泵处于中间位置和伸展位置中;
图23示意本发明的第十三实施例;
图24是发明的第十四实施例,代表对图6实施例的改进以采用波纹管部件;
图25是本发明的第十五实施例,代表对图24实施例的进一步的改进以采用第二波纹管部件;
图26示意本发明的第十六实施例,示出具有波纹管的重力进给正位移泵;
图27是本发明的第十七实施例,示意具有单独波纹管部件的泡沫泵布置;
图28是本发明的十八实施例,示出液体泵具有仅仅为弹簧的一个波纹管部件;
图29是本发明第19实施例的截面侧视图,示出具有塑料弹簧部件的泡沫泵布置;
图30是本发明第20实施例的截面侧视图,示意具有塑料弹簧部件的泡沫泵布置;
图31是图30的泵的截面侧视图,该截面垂直于图30所示截面,活塞处于伸展位置中;
图32是与图31相同的截面侧视图,然而,示出活塞处于回缩位置中;
图33和34是处于未被偏压状态中的图30所示弹簧部件的视图;
图35是图33的弹簧部件的局部剖视图;
图36是图33的弹簧部件的截面侧视图;
图37是图33的弹簧部件的截面侧视图,该截面垂直于图36的截面;
图38是处于压缩状态中的图32所示弹簧部件的局部剖视图;
图39是通过图38的压缩弹簧部件的截面侧视图;
图40是通过图39的压缩弹簧部件的截面侧视图,该截面垂直于图39的截面;
图41是根据本发明的弹簧的第二实施例的视图;
图42到49分别是根据本发明的弹簧的第三到第十实施例的透视图;
具体实施方式
首先参考图2,3和4,其示出总体用10指示的泵组件第一实施例。泵组件10最好地示于图2中,它包括两个主要元件,即活塞腔室形成本体12和活塞14。
活塞腔室形成本体12具有三个圆柱形部分,其被示意为具有不同半径,形成三个腔室,即内部腔室20、中间腔室22和外部腔室24,所有腔室均围绕轴线26共轴地设置。中间圆柱形腔室22具有最小半径。外部圆柱形腔室24的半径大于中间圆柱形腔室22的半径。内部圆柱形腔室20的半径大于中间圆柱形腔室22的半径,并且也被示为其半径小于外部圆柱形腔室24的半径。
内部腔室20具有入口28和出口29。内部腔室具有圆柱形腔室侧壁30。出口29从形成内部腔室20的外端的肩台31中的开口通向中间腔室22的入口端。中间腔室22具有入口、出口32和圆柱形腔室侧壁33。中间腔室22的出口32从形成外部腔室24内端的肩台34中的开口通向外部腔室24的入口端。外部腔室24具有入口、出口35和圆柱形腔室侧壁36。
活塞14轴向可滑动地被容纳在本体12中。活塞14具有细长杆38,其上在轴向间隔的位置处设置四个圆盘。内部挠曲圆盘40沿着轴向从中间挠曲圆盘42相间隔地设置在最内端部处,而中间挠曲圆盘42与外部密封圆盘44轴向间隔。内部圆盘40适于能够在内部腔室20中轴向滑动。中间圆盘42适于能够在中间腔室22中轴向滑动。
中间圆盘42具有弹性周边边缘,该边缘向外并且适于防止流体向内流动、然而偏转以允许流体经由其向外流动。类似地,内部圆盘40具有弹性外部周边边缘,该边缘向外并且适于防止流体向内流动、然而偏转以允许流体经由其向外流动。
外部密封圆盘44适于能够在外部圆柱形腔室24中轴向滑动。外部密封圆盘44从杆38径向向外延伸以便可密封地接合外部腔室24的侧壁36,并且防止经由其向内或者向外的流动。
如在内部圆盘40和中间圆盘42之间所限定的,活塞14基本上形成环形内部隔室64,该隔室作为圆盘42和44之间的环形开口径向向外敞开。类似地,活塞14在中间密封圆盘42和外部密封圆盘44之间有效地形成环形外部隔室66,该隔室作为圆盘42和44之间的环形开口径向向外敞开。
杆38的最外部分是中空的,具有中央通道46,该通道从杆38的最外端50处的出口48在中央通过杆38延伸到闭合的内端52处。径向延伸的入口54径向地通过杆延伸到通道46中,并且入口54在外部圆盘44和中间圆盘42之间被设置在杆上。泡沫诱导滤网56在入口54和出口48的中间处被设置在通道46中。滤网56可以由塑料、金属丝或者布料制造。它可包括多孔陶瓷的方案。滤网56提供小孔,空气和液体混合物可通过所述小孔以便于产生泡沫,正如利用已知方式通过滤网的小气孔或者小孔产生湍流那样。
从外部密封圆盘44向外的杆38上,活塞14也带有接合凸缘或者圆盘62。接合圆盘62被设置用于由启动装置接合以便移动活塞14进出本体12。
在从图3回缩位置运动到图4伸展位置的后退冲程中,在内部圆盘40和中间圆盘42之间的体积减小使得流体经过中间圆盘42向外移位到中间圆盘42和外部圆盘44之间。同时,中间圆盘42和外部圆盘44之间的体积增加,并且这种增加大于在内部圆盘40和中间圆盘42之间的体积减小,使得除了经过中间圆盘42向外移位的流体外,空气经由出口48、通道46和入口54被向内抽吸到中间圆盘42和外部圆盘44之间。
在从图4位置到图3位置的回缩冲程中,中间圆盘42和外部圆盘44之间的体积减小,使得其间的和滤网56上方的通道46中的空气和液体在压力下被迫通过滤网56流出、混合并且产生泡沫。同时,在回缩冲程中,内部圆盘40和中间圆盘42之间的体积增加,从容器中经过内部圆盘40吸取液体。活塞14在回缩和伸展位置之间的往复运动将从容器不断地吸取和泵送精确数量的流体并且使得这种流体与来自大气的空气相混合,并且分配与空气混合的流体作为泡沫。
在图2到4中示意的泵组件的操作将从容器吸出液体,从而在其中形成真空。泵组件优选地适用于可折叠容器。可替代地,如果需要,可以提供适当的通气机构,例如用于不可折叠容器以允许大气进入该容器并且防止在其中形成阻止进一步进行分配的真空。
应该理解,内部圆盘40和中间圆盘42形成第一阶式泵,并且类似地,中间圆盘42和外部圆盘44形成第二阶式泵。当一个泵吸入流体,另一个泵将流体排出时,在任一回缩或者伸展冲程中的意义上,第一泵和第二泵是异相的。
活塞14和本体12均可由塑料如通过注塑成型而形成为整体的元件。
现在参考图1,其示出总体用70指示的液体肥皂分配器,该分配器利用图2到4的泵组件10,该泵组件被固定在含有要被分配的液体洗手肥皂68的被密封的可折叠容器或贮液器60的颈部58中。分配器70具有总体用78指示的外罩,以容纳和支撑泵组件10以及贮液器60。外罩78被示为具有背板80以用于将该外罩安装到例如建筑物墙壁82。底部支撑板84从背板向前延伸以支撑和容纳贮液器60和泵组件10。如图所示,底部支撑板84具有通过它的圆形开口86。贮液器60安置成支撑在支撑板84的肩台79上,并且贮液器60的颈部58延伸通过开口86并且如通过摩擦配合、夹紧等方式固定在该开口中。盖部件85被铰接到背板80的上部向前延伸部87从而允许更换贮液器60及其泵组件10。
支撑板84在其向前部分带有致动杆88,该致动杆被铰接以在90处绕水平轴线枢转。致动杆88的上端带有钩94以与接合圆盘62接合并且将致动杆88联接到活塞14,使得致动杆88的下部手柄端部96沿着箭头98示意方向从虚线位置到实线位置的运动沿着如箭头100所示的回缩泵送冲程向内滑动活塞14。在释放下部手柄端部96时,弹簧102向下偏压致动杆88的上部使得致动杆将活塞14向外拉动到如图1虚线所示的完全缩回位置。致动杆88及其内钩94适于在必要时允许手动联接和释放钩94,以移除和更换贮液器60和泵组件10。可以提供用于移动活塞的其它机构,包括机械化和机动化机构。
在使用分配器70时,一旦用尽,则空的、折叠的贮液器60连同附属泵10被移除并且新的贮液器60和附属泵10可被***外罩中。优选地,被移除的贮液器60及其附属泵10均完全由可回收塑料材料制成,该材料易于回收,而在切割和切碎之前无需分解。
现在参考图5和6,其示意根据本发明的泵组件的第二实施例。在所有附图中,相同附图标记用于引用相似的要素。
图5也示出具有活塞腔室形成本体12和活塞14的泵组件10。活塞腔室形成本体12适于以螺纹连接方式固定到未示出的瓶子或者贮液器的颈部。
本体12形成有圆柱形外部管状部分108,该管状部分在内端处通过径向延伸凸缘部分110连接到圆柱形内部管状部分112。内部管状部分112在外部管状部分108中轴向径向延伸。本体12在其凸缘部分110上也带有向内轴向延伸基本圆柱形的支撑管170,该支撑管适于支撑空气腔室形成部件172。部件172具有圆柱形侧壁174并且在其内端处被端壁176封闭。开口178通过壁174对准地设置以提供从贮液器内部到部件170内部中的、并且因此到内部腔室20中的连通,如箭头179示意。
从外部管状部分108径向向内地形成外部腔室24,该腔室周围具有侧壁36并且在其出口34处敞开。如图所示,侧壁36在邻近出口35处的斜面处向外变尖以便活塞14进入。
中间腔室22从内部管状部分112径向向内地形成。内部管状部分112形成中间腔室22的出口32及其侧壁33。中间腔室22的侧壁33以邻近出口32的斜面的形式向外变尖以便活塞14进入中间腔室22中。
内部腔室20从圆柱形支撑管170径向向内地形成。圆柱形支撑管170、内部管状部分112、外部管状部分108、内部腔室20、中间腔室22和外部腔室24均关于轴线26共轴。
活塞14由固定在一起作为一个单元的五个元件形成。这些元件包括以下元件,即,外部壳体120、内部芯体122、泡沫产生元件、接合圆盘62和空气泵圆盘180。
泡沫产生元件是两个滤网56和57以及三维篮状滤网188的组合,以已知过滤器部件的方式,滤网188具有基本截头圆锥形的壁,小的开口通过该壁。
活塞14在其内端处带有由中空颈管182固定地支撑的空气泵圆盘180,该颈管固定在内部芯体122的中空支撑管118中。颈管182在其中形成两端敞开的通道46。
空气泵圆盘180包括定位凸缘184以便可定位地接合圆柱形侧壁174和弹性柔性圆形密封圆盘185,该密封圆盘以可密封的方式接合侧壁174并且防止流体经过那里轴向向外流动。空气腔室186在空气腔室形成部件172和空气泵圆盘180之间形成,当活塞14在延伸和回缩位置之间在本体12中轴向移动时,该腔室的体积将增加和减小。空气腔室186经由颈管182与通道46连通。
外部壳体120在其设有外部圆盘44的轴向内端处具有加大的直径。外部圆盘44被示为包括定位凸缘128从而可定位地接合外部腔室24的圆柱形侧壁36和弹性柔性圆形密封凸缘130,该密封凸缘以可密封的方式接合侧壁36并且防止流体经过那里轴向向外流动。
外部壳体120被示为具有外部圆盘44,该圆盘作为径向向外延伸凸缘布置在圆柱形大管道部分132上,该圆柱形大管道部分轴向向外延伸到径向向内延伸肩台134,该肩台支撑从肩台134轴向向外延伸到出口48的小管道部分136。滤网56,57和88位于肩台134上,被夹在该肩台和内部芯体122的外端之间。
内部芯体122带有内部圆盘40和中间圆盘42。内部圆盘40和中间圆盘42的每一个均包括圆形弹性柔性圆盘,每个圆盘径向向外并且朝向出口48延伸。内部圆盘40当接合内部腔室20,即圆柱形支撑管170的圆柱形侧壁时,防止流体通过内部腔室20经过那里轴向向内流动,然而,适于使其弹性外部边缘径向向内偏转以允许流体在超过预定压力的压力差下经过那里轴向向外流动。中间柔性圆盘42当接合中间腔室22,即内部管状部分112的内壁时,防止流体通过中间腔室22经过那里轴向向内流动,然而,适于使其弹性外部边缘径向向内偏转以允许流体在超过预定压力的压力差下经过那里轴向向外流动。
内部圆盘40的外部周边向外延伸从而接合支撑管170的圆柱形内壁,从而防止流体经过那里向内流动。然而,内部密封圆盘40的其它周边是足够弹性的,使得它能够径向向内离开支撑管170偏转以允许流体经过那里向外流动。类似地,中间圆盘42的弹性周边向外延伸并且接合内部管状部分112的圆柱形内壁,从而防止流体经过那里向内流动,然而能够充分弹性地偏转从而允许流体经过那里向外流动。
内部芯体122具有通道46,该通道在轴向内端和轴向外端处均敞开。内部芯体122包括圆柱形下部123,该圆柱形下部在其周围周向间隔位置处具有多个凹槽,该凹槽与外部壳体120一起有效地形成轴向延伸的周边通道152。通道152在通道内端处通向圆盘42和44之间的外部隔室66。在外端处,通道152连接下部123中的径向入口54,该入口提供到中央通道46中的连通。
活塞14提供中央流路,以便流体在通道46中,通过滤网56、57和88,并且因此通过较小管部136流动到出口48。活塞14提供另一流路,以便流体从外部隔室66经由周边通道150和入口54流动到通道46中。该路径允许流体向内和向外流动并且特别适于接收在重力作用下向下流到外部隔室66的下部和轴向最外部分的任何液体,在该部分处设有通向周边通道152的开口。
图5和6的第二实施例的操作,除了在空气泵圆盘180方面外,类似于图2到4的第一实施例的情形。
在活塞14从图5示意的回缩位置到图6示意的伸展位置的后退冲程中的运动中(当然,示于图5中的盖107已被移除),在内部圆盘40和中间圆盘42之间的流体被迫经过中间圆盘42向外流动,因为圆盘40和42之间的体积随着活塞14的向外运动而减小。
在活塞后退冲程中,大气经由出口48和通道46被向内吸入空气腔室186中,并且同时经由入口54和通道152被吸入中间圆盘42和外部圆盘44之间。
空气被吸入较大直径外部圆盘44和较小直径中间圆盘42之间的区域中,因为在圆盘42和44之间的体积随着活塞14被向外拉动而增加。
在回缩冲程中,内部圆盘40和中间圆盘42之间的体积增加,并且因为中间圆盘42防止流体经过那里向外流动,因此形成真空以偏转内部圆盘40,从而通过入口178如箭头179所示从容器吸取流体并且因此向外经过偏转内部圆盘40。在回缩冲程中,在外部圆盘44和中间圆盘42之间的体积减小,并且因此,其间的任何空气或液体被迫流出通道152和入口54以通过通道46,通过滤网向外流动到出口48。同时在回缩冲程中,来自空气腔室186的空气被迫经由通道46向外流动从而也通过滤网188向外流动。
示意于图5和6的泵的工作将从在内部产生真空的容器吸出液体。
如图5所示,外部圆盘44包括形成为薄弹性凸缘的弹性密封凸缘130,该凸缘在外部腔室24的侧壁36附近具有可弹性变形的边缘部分。密封凸缘130的该边缘部分能够径向向内偏转从而允许空气在足够高的真空差下经过那里轴向向内流动。优选地,活塞14可以被构造成使得基本上所有要将被吸入的空气经由出口48被吸入,然而,可以布置一种装置使得通过滤网56、57和188流动的限制是使得一定比例或者基本上所有的空气被抽吸经过密封凸缘130。优选地设置外部圆盘44上的定位凸缘128以允许流体经过那里流动,但是可被构造成防止流体向内和/或向外流动。其它实施例是可能的,在这些实施例中,单向阀机构设置在出口管道136中以防止通过出口48的回流。
在活塞14从图5所示回缩位置朝向伸展位置的伸展冲程中的滑动中,流体、特别是来自出口48的空气但也可能有出口管道136和通道46中的液体和/或泡沫被向上吸入空气腔室186中,同时液体、泡沫和/或空气被吸入下部隔室66中。在活塞14从伸展位置到回缩位置的回缩冲程中的滑动中,空气腔室186中的空气和/或其它泡沫或流体被加压并且通过滤网被迫向外流动通过通道46。除了被泵组件的其余部分吸入和排出的流体量之外,空气泵圆盘180提供流体,特别是空气的吸入和排出,因此,空气泵圆盘180增加可被用来被迫通过滤网以产生泡沫的空气的体积。所示构造具有空气泵179,它包括空气腔室形成部件172和从泵组件10的其余部分向内并且直径不超过外部管状部分108的直径的空气泵圆盘180。这是一种有利的结构,以在可被***贮液器嘴部中的装置中利用相同的活塞冲程提供另外的空气泵容量。
内部圆盘40和中间圆盘42形成第一阶式泵。中间圆盘42和外部圆盘44形成第二阶式泵,它与第一泵异相。空气泵179与第二泵同相并且与第一泵异相。
除了用于产生泡沫的两个滤网56和57以外,图5还示出三维篮状滤网188,它具有基本截头圆锥形的壁,该壁具有小的开口,正如在已知过滤器部件中那样。该三个滤网中仅需设置一个。可以使用其它多孔部件来产生泡沫。
在图5和6中,仅仅示出一个通道152和入口54,以提供从外部隔室66到通道的连通。可以设置其它通道以提供从外部隔室66到通道46的连通。
应该理解,要分配的液体的性质,包括其粘度和流动特性,将是重要的,以便本领域技术人员适当选择由各种通道、入口、出口和滤网和/或经过各个圆盘所提供的相对尺寸和大小以及流阻。同样,期望在每个冲程中被分配的液体的量将对构件的相对比例和尺寸以及活塞冲程的轴向长度具有一定影响,这些构件特别包括内部隔室64、外部隔室66。
在优选实施例中,接合圆盘62设置在活塞14上用于接合,从而向内和向外地移动活塞。应该理解,可以设置各种其它机构以用于接合和相对本体12移动活塞。
优选实施例示出了分配器,该分配器用于通过滤网56、57和188输送液体和空气以作为泡沫分配液体。可以省去滤网56、57和188,在此情形中,所示意的分配器可用于分配带有空气的液体。泡沫滤网可以由例如雾化喷嘴的另一孔板装置代替以产生薄雾或者喷雾。
本发明的优选实施例示出用于分配空气和/或液体的通道,空气和/或液体如同在活塞内部被提供。从容易构造泵组件10的角度来看,这种布置被认为是优选的。然而,应该理解,用于分配液体和/或泡沫的通道可以被至少部分地设置作为本体12的一部分,或者可移除地安装到本体12。
根据所示意的优选实施例,空气在液体中的相对浮力,并且因此,空气和液体由于重力作用的分离被用来例如允许例如当内部隔室64通向贮液器时隔室64中的空气向上流动到贮液器60中,以及贮液器60中的液体向下流动到内部隔室64中。因此,应该理解,根据本发明的泵组件通常应该设置成使得所说的泵组件的内端所处高度高于外部出口端的高度。
现在参考图7和8,其示出根据本发明的泵组件的第三实施例。图7和8的实施例的泵组件与图2到4的实施例相同,然而,活塞腔室形成本体12由两个分离的部件形成,即外部本体部件13和内部本体部件11,它们适于相对彼此轴向移动。在这方面,外部本体部件11是环形圈,其具有圆形截面并且在其内端处具有径向向内延伸的凸缘90,该凸缘形成内部腔室20的圆柱形腔室侧壁30。凸缘90终止于肩台91处,并且外部本体部件13从那里作为环状部分92轴向延伸,该环状部分的径向向内表面带有螺纹93。内部本体部件11是环形部件,它具有环形截面并且在其内部形成中间腔室22和外部腔室24。同样,内部本体部件11带有并且形成肩台31,该肩台形成内部腔室20的外端。内部本体部件11具有带有圆柱形外表面的下部95,该表面攻有螺纹,该螺纹匹配并且接合外部本体部件13上的螺纹使得本体部件11和13的相对旋转将使本体部件11和13相对彼此轴向移动。内部本体部件11在其外侧表面上具有肩台96,该肩台与外部本体部件11上的肩台91相对。从肩台96向内,内部本体部件11具有适于以可密封的方式接合外部本体部件13的凸缘90的径向向内的圆柱形壁30从而在其间形成密封的周向外壁97。如对比图7和8可见,利用内部本体部件11和外部本体部件13的相对轴向运动,可以改变外部腔室20的轴向范围,然而,中间腔室22和外部腔室24不被改变。图7的实施例示出活塞14移动通过由字母S表示为轴向距离的冲程的结构。在如图7中的虚线示意的完全回缩位置中,内部圆盘40利用内部腔室20的侧壁被保持在密封状态中,因此防止流体经过那里向外流动。在活塞的每个循环中,将从贮液器吸取的流体体积将通过冲程长度乘以内部腔室20和中间腔室22之间的截面面积差而确定。现在参考图8,内部腔室20的轴向范围已被减小。图8中的活塞冲程与在图7中相同,并且也用S表示。然而,在活塞的每个完整循环中,要从贮液器吸取的流体体积仅由与内部圆盘40密封接合的内部腔室20的轴向范围表示,该范围仅是图7中内部圆盘与内部腔室密封接合的轴向范围的一部分。因此,应该理解,通过内部腔室部件11相对外部腔室部件13的轴向运动,可以改变每个完整冲程中被分配的流体量,然而,因为泵在中间圆盘42和外部圆盘44之间的位移没有改变,有效地,对于恒定的活塞冲程长度,在每个冲程中被分配的液体与被分配的空气的相对体积可被改变。
参考图8,应该理解,当内部圆盘40位于内部腔室20内部使得内部圆盘40不再接合内部腔室20时,则内部圆盘40并不阻止流体从贮液器流入或流出内部腔室20。
参考图9和10,其示意本发明第四实施例。图9和10中的活塞14和本体12具有与图2到4的第一实施例中所示意的那些相同的特征,然而,沿着轴向方向具有不同比例并且本体12的圆柱形外表面具有螺纹从而以螺纹方式接合环形支撑圈15,该支撑圈在其圆柱形内表面上带有匹配的螺纹。支撑圈15将相对如图1所示分配器的支撑板84被设置在固定位置中,使得支撑圈15将相对致动杆88处于固定位置中。通过绕其轴线旋转本体12,可以改变本体12的如图1所示的轴向位置,即竖直位置。然而,通过致动杆88相对支撑圈固定在适当位置中,则被致动杆88保持的活塞14相对支撑圈15被保持在固定位置中。
参考图9,活塞14的位置在伸展位置中被用实线示意并且在回缩位置中用虚线示意。活塞从伸展位置到回缩位置的轴向运动是具有用S示意的恒定的固定长度的单次冲程的轴向长度。在图9中,在整个冲程期间,内部圆盘40被保持在内部腔室20中。
参考图10,图10示出本体12已经相对支撑圈15轴向向外移动的位置。如图所示,比较图9和10,在图9中,本体12从支撑圈15延伸距离X,而在图10中,本体12从支撑圈延伸等于X加Y的距离。在每一个实施例中,接合凸缘62与支撑圈15的轴向距离是用Z表示的恒定距离。在图10的实施例中,在回缩位置中,内部圆盘40从内部腔室20轴向向内并且因此并不防止来自贮液器的液体从内部腔室40向内或向外流动。在图10中的活塞14通过用S表示的恒定冲程的循环中,有效地泵送内部圆盘20从首次密封内部腔室40的入口端到达图10中用实线示意的冲程伸展位置中的内部圆盘20的位置的轴向距离。
在描述图9和10时,活塞14在回缩位置中的位置被定义成标引位置。从该标引位置,活塞14在每次冲程中相对本体12移动到伸展位置并且然后返回到标引(回缩)位置。在图9和10的泵中,图9示出泵10处于第一标引状态中,并且活塞14相对本体12具有第一标引位置。在包括一个回缩冲程和一个伸展冲程的操作循环中,对于用S示意的冲程固定长度,第一固定体积的流体被从贮液器抽吸并且移位经过中间圆盘42。泵能够呈现其它标引结构,例如在图10中示意的标引结构,其中活塞处于与图9标引位置不同的标引位置中。注意到内部圆盘40接合内部腔室20以防止流体经过那里向内流动的冲程的相对比例,对于相同的活塞冲程固定长度,经过中间圆盘42被排放的液体体积等于不同的量。本体12相对支撑圈15的轴向运动提供标引调节机制以改变活塞14的标引位置从而改变被分配的体积。
现在参考图11,其示出本发明第五实施例,其中活塞14处于实线表示的完全伸展位置和虚线表示的完全回缩位置。活塞14与图2到4的实施例的活塞相同。本体12是类似的,然而,内部腔室20和中间腔室22的轴向长度已被减小。如在用实线表示的伸展位置中看到的,中间圆盘42向外延伸超过中间腔室22并且内部圆盘40接合在内部腔室20中。在伸展位置中,来自外部腔室24的空气可以经过中间圆盘42向内流动到中间圆盘42和内部圆盘40之间,并且流体可以经过中间圆盘42向外流动。当在如用虚线示意的回缩位置中时,内部圆盘40向内超过内部腔室20并且中间圆盘42接合在中间腔室22中。可能位于中间圆盘42和内部圆盘40之间的空气可以在重力作用下向上移动从而进入设于泵10上方的瓶子或者其它贮液器中,并且来自贮液器的流体可以向下流动以填充内部腔室40。这种结构可以具有以下优点,即能够使用不可折叠的、刚性容器从而在每个冲程中将空气分配到贮液器中,这可有助于防止在贮液器中形成真空。实际上,图11的泵能够可靠地将空气泵送到贮液器中。任一个内部圆盘40向内延伸经过内部腔室20的程度以及中间圆盘42向外延伸经过中间腔室22的程度能够有助于确定可向上进入贮液器中的空气的量。
参考图12,其示出本发明第六实施例,其中活塞14的完全伸展位置用实线示意并且回缩位置用虚线示意。图12的泵组件10与图2到4的泵组件相同,但是被修改以从活塞14移除中间圆盘42并且提供等价的柔性环形中间圆盘或者凸缘142以从本体12向内延伸到中间腔室22中。在这方面,活塞14的杆38在内部圆盘40和外部圆盘44之间具有恒定直径。活塞14也被示为由两部分构造,即带有内部圆盘42的内部部分43和带有外部圆盘44的外部部分45。
中间凸缘142径向向外和向下延伸并且具有在内部圆盘40和外部圆盘44之间接合杆38的柔性外部周边以防止流体经过那里向内流动,然而柔性外部周边能够径向向外弹性偏转以允许流体经过那里向外流动。在图1到11的每个实施例中,中间圆盘42可以被如图12中的中间凸缘142替代。类似地,在图13到17的每个实施例中,内部圆盘40可以被类似的中间凸缘替代以从内部腔室20向内延伸。
图1到12示意本发明的第一形式,其中内部腔室20的直径大于中间腔室22并且中间腔室22的直径大于外部腔室24。
现在参考图13到17,其示意本发明泵组件的第二形式,其中内部腔室20的直径小于中间腔室22并且中间腔室22的直径小于外部腔室24。在图13到17的每一个中示意的活塞具有与图2到4中示意的构件相同的构件,然而,显著差别在于内部圆盘40小于中间圆盘42。图13示意本发明第七实施例,其中内部圆盘40和中间圆盘42形成第一阶式泵并且中间圆盘42和外部圆盘44形成第二阶式泵。该两个阶式泵在以下意义上是同相的,即这两者均工作用于在回缩冲程中向外排放流体并且在伸展冲程中将流体吸入它们各自的圆盘之间。在伸展冲程中,内部泵有效地用于从贮液器和内部圆盘40与中间圆盘42之间吸取液体并且经过中间圆盘42将该液体排放在中间圆盘42和外部圆盘44之间。第二泵用于在后退冲程中将空气向内吸入中间圆盘42和外部圆盘44之间并且在回缩冲程中通过出口48向外排放液体和空气。
参考图14,其示意本发明第八实施例,它与图13所示实施例相同,除了内部腔室20的轴向长度被减小以使得在图14虚线示意的回缩位置中,内部圆盘40向内延伸超过内部腔室20。在图14的实施例中,与图13的实施例相比,考虑到内部圆盘40接合内部腔室20的每次冲程中的轴向范围,在活塞的每个循环中从贮液器吸取的流体将被减少。
图15和16示意泵的第二形式的第九实施例,它具有与图9和10中示出的第一形式的泵类似的布置,其中本体12是细长的并且以螺纹连接方式容纳于定位圈15中,使得本体12相对圈15的相对轴向位移将改变在泵的每个循环中从贮液器被吸入泵中的液体体积。比较图15和图16,借助相对分配器支撑部件84和致动杆88的枢转点被固定圈支撑部件15,本体12从图15的位置向内移动等于Y的轴向距离到图16的位置。图15和16的每一个均示出相同活塞通过用S示意的同一相等冲程距离的运动。
参考图17,其示意类似于图14的第十实施例,然而,在该实施例中,不仅在回缩位置中内部圆盘40位于内部腔室20以内,而且另外,在后退位置中,中间圆盘42位于中间腔室22以外。图17的实施例可以使用不可折叠的瓶子,在每个冲程中,当泵处于伸展位置时,首先可允许输送一定量的空气从外部圆盘44和中间圆盘42之间向内经过中间圆盘42,并且随后,当活塞处于回缩位置中时,从中间圆盘42和内部圆盘40之间经过内部圆盘40并且进入贮液器。对于圆盘40和42的每一个何时开始从其相应腔室脱离以及不同腔室的相对尺寸的相对选择可被用于确定在任一冲程中可被允许返回到贮液器中的空气量。优选地,如图所示,在任意时刻,内部圆盘和中间圆盘44中的至少一个接合它们的相应腔室以防止流体向外流动。
现在参考图18,其示出本发明泵组件的第三形式,其中,虽然类似于第一和第二形式,但外部腔室24大于从其中间向内的腔室22。没有为从贮液器到腔室22的向内单向流动提供单向阀机构,例如图1到17情形中在内部腔室中的内部圆盘40,而是将单向阀150设置在到腔室42的入口端口152中。阀150具有带有内部阀圆盘156的杆154,该内部阀圆盘从杆154径向向外延伸以接合腔室22的侧壁。阀圆盘156具有弹性外部周边,该周边朝向外并且接合腔室22以防止流体经过那里向内流动,然而径向向内偏转以防止流体经过那里向外流动。类似的这种单向阀可被用于替代图13到17的实施例中的内部圆盘40。
现在参考图19,其示意活塞14的第一替代形式,这种形式适于替代图2到4的实施例中的活塞14。如图19所示活塞14与图2到4所示的活塞相同,然而,包括设置在外部圆盘44上并且适于使得流体通过外部圆盘44向内流动并且防止流体向外流动的单向阀160。在这方面,圆盘44设有通过它的中央开口162和在该中央开口的任一侧上的一对开口164。阀部件165具有杆,所述的杆具有箭状头部166,该头部适于通过该中央开口并且将阀部件固定于其中以防止它被移除。阀部件包括内部柔性圆盘部件168,该部件固有地呈平坦状态以覆盖在开口162和164之上并且将其封闭,然而,当在伸展冲程中,由于在外部腔室24中形成真空而产生压力差时,该部件能够弹性偏转从而偏转到在图19中用虚线示意的位置从而允许空气通过该开口向内流动。因此,在伸展冲程中,大气可以通过设置在外部圆盘44中的单向阀165流入外部腔室24中。然而,在回缩冲程中,当向内移动活塞14时,单向阀165防止流体通过该单向阀向外流动。
现在参考图20,其示出用于图2到4所示活塞组件的实施例的活塞14的第二替代形式。图20所示的第二替代形式与图3和4所示的相同,除了外部圆盘44设有向内的弹性内部周边41,该弹性内部周边适于接合外部腔室24的壁36从而防止流体经过那里向外流动,然而它适于径向向内偏转从而允许当活塞14向外移动时大气流动经过外部圆盘44。图20的第二替代活塞14也包括在入口54和滤网56之间设置在通道46中的单向阀170。这个阀170具有内部固定圆盘172,该内部固定圆盘以摩擦方式容纳在通道46中从而防止其运动。杆173从圆盘172轴向延伸并且带有弹性的向外的柔性圆盘174。该固定圆盘具有通过它的开口176以允许形成通道。柔性密封圆盘174具有弹性外部周边,该弹性外部周边适于接合通道46的内表面以防止流体经过那里向内流动,然而适于径向向内偏转从而允许流体通过通道46向外流动。在使用如图20示意的活塞时,在杆38中的单向阀170基本防止任何流体在伸展冲程中回流到外部腔室24中从而有效地在伸展冲程中要被吸入外部腔室24中的所有空气必须被抽吸经过外部圆盘44的偏转的外部周边。作为进一步的实施例,没有设置内部单向阀170,并且因此,在伸展冲程中,由于外部圆盘44的弹性周边41的偏转,可能通过滤网56吸回空气和泡沫,以及将空气吸入腔室24中。
现在参考图21,其示出根据本发明的泵组件的第十一实施例。图21中的泵组件10与图2到4的泵组件相同,除了活塞14已被改变从而提供具有环形弹性周边凸缘的外部圆盘44。弹性凸缘不仅包括向内和向外的外部臂41,而且还包括弹性径向向内和向内的内部臂39。图21中的本体12与图2到4的本体相同,除了环形通道182向内延伸到外部腔室24的肩台34中,该环形腔室182具有与腔室24的其余部分共有的外部壁36并且提供新的向外的内壁184。
外部臂41适于接合外部腔室44的圆柱形壁36以防止流体经过那里向外流动。
当内部臂39接合在圆柱形内壁184上时,内部臂防止流体,特别是大气向内经过外部圆盘44流动到外部圆盘44和中间圆盘42之间。因此,在后退冲程中,当活塞14从图21示意的回缩位置移动到中间位置时,则可防止空气经过外部圆盘44向内流动,在该中间位置中内部臂39从肩台34轴向向外使得内部臂39不接合内壁184或者肩台34。然而,在伸展冲程中,一旦内部臂39位于肩台34以外并且因此位于环形通道182之外,则可以通过臂41的偏转经过外部圆盘44向内抽吸大气。因此,应该理解,在内部臂39位于环形通道182中的同时,从图21示意的回缩位置最初向外移动活塞,发生包括空气和液体的流体从通道46的回吸,这有利于防止液体和泡沫滴出出口48。然而,在内部臂39位于环形通道182以外的情况下,在活塞14进一步向外运动时,在外部圆盘44和中间圆盘42之间产生的抽吸也可经过外部臂41向内吸取空气,结果,大气可以在外部圆盘44和中间圆盘42之间向外经过外部圆盘44或者通过通道46流动,气流的相对比例与通过该两条路径的每一条路径的相对流阻有关。应该理解,当内部臂39位于环形通道182中时,仅有通过通道46的回吸,并且一旦内部臂39离开环形通道182,仅仅有效地存在经过外部圆盘44的外部周边的向内流动。如在图21中示意的双焦点(bifocated)内部圆盘可以适用于所示意的其它实施例中。
现在参考图23,其示出根据本发明的泵组件的第四形式。图23示意的泵组件可被认为类似于图4所示的泵组件,然而,中间圆盘42被移除,杆38在内部圆盘40和外部圆盘44之间设置有圆柱形恒定截面区域,并且中间腔室42的直径减小到接近内部圆盘40和外部圆盘44之间的杆38的直径,从而有效地防止其间的任何显著的流体流动。单向阀180设置在内部和外部腔室之间。两个通道184和中央开口182设置在内部腔室20和外部腔室24之间,在内部腔室20的外部肩台31中具有入口且在外部腔室24的内部肩台34中具有出口。设置单向阀部件185以用于防止流体通过通道184和开口182向内流动,然而允许流体通过通道184向外流动。单向阀部件185具有通过中央开口182的中央杆,它带有在通道184以外的柔性圆盘和保持在内部的箭头。通道184和单向阀部件185因此提供与图2到4的实施例的中间圆盘42或者图12的实施例的中间凸缘142类似的功能。图23也被修改,以示出滤网56被喷嘴部件156替代,该喷嘴部件邻近出口48设置从而当液体和空气同时通过其中时至少部分地雾化液体。
在图21中,与示意于图2到4的活塞相比,活塞14在内部圆盘40方面被稍微改变,该内部圆盘40的外部周边的厚度减小从而示出一种构造,在这种结构中,内部圆盘40是充分弹性的,从而内部圆盘40可以向内通过中间腔室22,使得活塞可以由塑料形成为整体元件,例如通过注塑成型并且通过外部腔室24***。这例如避免了以下要求,即将活塞制成为多个部分,如例如在图12的实施例中所示意的那样。
在示意于图2到4的泵的工作中,在活塞14从回缩位置移动到伸展位置中,体积等于第一体积的液体经过中间圆盘42向内移位到中间圆盘42和外部圆盘44之间,并且体积等于大于第一体积的第二体积并且包括液体和空气的物质被吸入中间圆盘42和外部圆盘44之间。在活塞14从伸展位置移动到回缩位置中,体积等于第一体积的来自贮液器的液体经过内部圆盘40向外移位到内部圆盘40和中间圆盘42之间,并且体积等于第二体积并且包括液体和空气的物质从中间圆盘42和外部圆盘44之间离开出口48。在活塞14从回缩位置移动到伸展位置中,被吸入中间圆盘42和外部圆盘44之间的等于第二体积的体积包括经过中间圆盘向外移位的第一体积,加上包括来自大气的空气的第三体积,并且可以包括从通道经由出口吸回的液体作为第四体积。
对于示意于图2到4中的本体中使用如示意于图20中的活塞14并且在通道46中包括内部单向阀170的实施例,当活塞14从回缩位置移动到伸展位置时,被吸入中间圆盘42和外部圆盘44之间的等于第二体积的体积包括第一体积和第三体积,第一体积由经过中间圆盘42沿着向外方向移位的流体组成,并且第三体积包括来自经过外部圆盘44向内抽吸的大气的空气。只要如示意于图20中的活塞被用于如图2到4中的本体,但是不具有单向阀170,则第二体积将包括经过中间圆盘42向外移位的第一体积和包括可通过通道46和/或经过外部圆盘44向外被抽吸的来自大气的空气的第三体积。在示意于图21中的实施例的情形中,也是如此。只要存在通过出口48的流体回吸,则第二体积也将包括通过通道46吸回的液体作为第四体积。
图7和8、以及图9和10和图15和16的实施例示意出一种结构,其中可被分配的液体和空气的相对量可以被改变。通过改变内部腔室20的轴向范围,图7和8的实施例有效地示意出一种改型。根据本发明,本体20可以通过注塑成型制造,其中模腔形成本体12以提供内部腔室20的可变轴向范围。以此方式,通过使用基本相同的模具,可以提供本体并且因此泵,仅仅通过改变内部腔室20的轴向长度,它们可以用于分配不同体积的液体。
根据本发明很多实施例的泵的主要操作在于,经过外部圆盘被分配的体积大于经过中间圆盘被分配的体积。因此,例如,在如图2到4中的实施例中,经过外部圆盘44被分配的体积大于经过中间圆盘42被分配的体积,这允许空气被吸入泵组件中,并且随后被分配。在整个回缩和伸展冲程中,在内部、中间和外部圆盘均保持接合它们各自的腔室的情况下,则优选的是,外部腔室和中间腔室之间的面积差异大于内部腔室和中间腔室之间的面积差异。例如在图2到4的实施例中可以看出这个关系。
现在参考图22,其示出根据本发明的泵组件的第十三实施例。示意于图22中的泵组件可被认为类似于图4的泵组件,然而,中间圆盘42被移除,杆在内部圆盘40和外部圆盘44之间具有圆柱形的恒定截面的区域,中间腔室的直径被有效减小至一定直径从而将在内部圆盘40和外部圆盘44之间接合杆并且有效防止其间的显著流体流动。然而,在内部腔室20和外部腔室24之间设置通道,该通道在内部腔室的外部肩台中具有入口,并且在外部腔室的内部肩台中具有出口。单向阀被设置在该通道中,用于防止流体通过该通道向内流动,然而允许流体通过该通道向外流动。该通道和单向阀因此提供与图2到4的实施例的中间圆盘42或者图22的实施例的中间凸缘类似的功能。图23也被改进以示出滤网56被喷嘴部件156替代,该喷嘴部件邻近出口48设置从而当液体和空气同时经过其中时至少部分地雾化液体。
图24是示意于图6中的实施例的改进型,用于在活塞14的内端处提供柔性内部波纹管/弹簧部件200而非在空气腔室形成部件172中滑动的空气泵圆盘180,该波纹管/弹簧部件200作为活塞14的组成部分向后延伸以接合元件172的后壁176。如示意于图24中的内部波纹管部件200被压缩使得内部波纹管部件200总是向前迫使圆盘40接合肩台110。在使用中,随着活塞14向内运动,内部波纹管部件200进一步弹性偏转,并且在这方面,用作弹簧以向外偏压活塞14。
另外,当活塞14向后移动时,在内部波纹管部件200内部的空气腔室186中的内部体积减小,使得内部波纹管部件200吸入空气并且在使用期间将空气排出。
内部波纹管部件200的优点在于同时用作泵和内部弹簧以偏压活塞14,然而,在其它实施例中它可以仅仅用于这些功能中的一种或者另一种或者全部两种,并且,也可适于泵送空气、流体或者空气和流体的混合物。
图25示意相对于图24对图6的进一步的修改,使得图6的活塞外部圆盘130也被第二波纹管部件202替代,该第二波纹管部件将不仅吸入和分配空气/液体,而且还用作弹簧以将活塞14向外偏压。
现在参考图26,其示意根据本发明的泵的另外的实施例,并且内部波纹管部件200以类似于图24所示的方式被设置在泵的内部芯体122的内端处。然而,在图29中,泵机构是重力进给计量泵,用于以2003年8月5日授予Ophardt等人的美国专利6,601,736中公开的方式经过圆盘42从贮液器移动和分配流体。应该理解,图29中的内部波纹管200已经替代了类似于图6示意的活塞泵。并且,应该理解,可以设置外部波纹管202以替代图28中的密封凸缘130。
图27是另外的实施例,其中设置外部波纹管202,它形成唯一的空气腔室以用于经由出口48吸入空气并且通过出口48将其向外分配。波纹管腔室66从包括圆盘40和42的阶式柱体液体泵的贮液器接收液体。空气和液体均经由端口54被分配到通道46并且通过泡沫发生器56、188和57离开。
图28示意图26的实施例的改进形式,包括仅仅适于用作弹簧的外部波纹管202,因为波纹管202具有通气口204以相对自由地允许空气从那里向内和向外通过。虽然手风琴状的外部波纹管部件202示于图28中,例如图27中的波纹管部件也可使用通气口。
与图27的圆盘相比,圆盘42被改进以便防止流体经过那里向外流动。在圆盘40和42之间,通过活塞的杆38的侧壁设置入口256以将圆盘40和42之间的流体向外引导到通道46中。图28的分配器仅仅分配液体。
在示意于图24到28的每一个实施例中,内部波纹管200和外部波纹管202的每一个在柔性且可折叠的侧壁中提供波纹管腔室,该波纹管腔室随着活塞14朝向伸展位置运动而增加体积,并且随着活塞14朝向回缩位置运动而体积减小。每一个波纹管被设置用作能够弹性折叠和展开的泵,从而将流体向内吸入波纹管腔室中并且从波纹管腔室向外分配流体。
在所示意的优选实施例中,弹性波纹管部件与活塞构件形成为一体,该构件具有中央轴向延伸中空杆,并且波纹管形成为该中空杆的延伸部分并且通向该中空杆。
所示意的每一个波纹管部件200和202被形成为管状部件的端部。在图25到28的每一个实施例中,活塞14由多个元件形成,该多个元件固定在一起作为一个单元并且包括两个主要元件,即外部壳体120和内部芯体122。内部芯体122带有中空支撑管118,内部波纹管200从该支撑管的内端向内延伸到其内端206,该内端206以密封方式接合空气腔室形成部件172的端壁176。外部壳体120包括在其外端处的小的管部136和大的管部132,该大的管部132在内端处敞开,外部波纹管202从该内端向内延伸到其内端208,该内端208以密封方式接合凸缘部分110的外侧。
在图24和25的两个实施例中,内部波纹管部件200形成为通过中空杆38通向中央内部通道46的活塞14的一部分的内部延伸部分。
在图24到28的每一个实施例中,至少一个环形腔室在活塞14和活塞腔室形成部件12之间围绕杆38环形地形成,使得在活塞14在回缩和伸展位置之间往复滑动的情况下,存在液体从贮液器进入环形腔室中的受控运动,并且用于将环形腔室中的液体分配到出口,同时分配空气或者不分配空气。
波纹管200和202的每一个由弹性材料形成,该弹性材料具有呈现展开的构形的固有倾向。例如聚乙烯和聚丙烯以及共聚物的塑料材料提供充分的弹性。波纹管有效地形成可以轴向压缩的弹性管道部分,其外壁形成多个阶式环形部分。壁的弹性提供类似压缩弹簧的固有偏压力以将壁恢复到延伸的构形。侧壁有效地被打褶并且适于纵向地折叠侧壁。示意于图25中的侧壁是大致锥形的,直径阶梯式向内增加。在图28中,波纹管部件202被示为具有手风琴状的侧壁,该侧壁具有相对恒定的直径。可替代地,侧壁之间可以形成有螺旋凹槽和螺旋平台而非仅仅是环形平台。
现在参考图29,其示意第19实施例,该实施例可被认为是对图24的实施例的改进以利用弹簧300代替波纹管200。如图29所示,弹簧300成一体地形成有弹簧腔室形成部件172,该部件在其它方面与参考图5和24描述的空气腔室形成部件172相同。类似图24的波纹管200,弹簧300能够被弹性压缩并且将活塞14向外偏压到伸展位置。与图24和5的实施例相比,活塞14的通道46在52的内端处封闭。活塞14的内部芯体122的中空支撑管118接收固定于其中的弹簧300的颈管302以将活塞14的内端联接到弹簧300。图29的泵将以类似于图4所示意的泵的方式有效地工作,然而,弹簧300将活塞14向外偏压到伸展位置并且当泵朝向回缩位置向内运动时被压缩。
现在参考图30到40,其示意本发明的第20实施例。图30中的泵组件10具有活塞腔室形成本体12和活塞14。本体12具有外部管状部分308,该外部管状部分由第一凸缘310连接到中间管状部分312的内端,该中间管状部分312的外端由第二凸缘314连接到内部管状部分316。外部腔室24从外部管状部分308径向向内形成,其周围具有侧壁36。在侧壁33中,中间腔室22从内部管状部分316径向向内形成。内部腔室20从中间管状部分312径向向内形成,其周围具有侧壁30。内部腔室20的出口通向中间腔室22的入口端。中间腔室22的出口通向外部腔室24的入口端。
活塞14由外部壳体120,内部芯体122和泡沫产生元件318形成。泡沫产生元件318优选地为例如开孔起泡塑料的多孔材料的圆柱形圆盘。泡沫产生元件保持在隔室320中,该隔室形成在从内部芯体122的外端向外的外部壳体120的外端中,如图所示,内部芯体122的外端固定到外部壳体120的外端。外部壳体120带有外部圆盘44以用于接合在外部腔室24及其侧壁36中。外部管状部分308包括从外部腔室24向外的圆柱形延伸部322,该延伸部适于被活塞14的外部壳体120带有的定位凸缘324接合以有助于在本体12中共轴地定位活塞14。活塞14具有细长杆38,该细长杆带有在最内端处的内部挠曲圆盘40和中间挠曲圆盘42。内部挠曲圆盘40被共轴地容纳在内部腔室20中。中间挠曲圆盘42被共轴地设置在中间腔室22中。如图31和32所示,活塞14有利地在内部圆盘40和中间圆盘42之间带有多个周向间隔的定位凸缘,其中仅有一个定位凸缘被示为324,这些定位凸缘用于接合中间腔室22的腔室壁33以有助于在本体12中共轴地定位活塞14。
杆38的最外部分是中空的,中央通道46从杆38的最外端处的出口48居中地通过杆38延伸到封闭的内端52。径向延伸的入口54通过杆径向延伸到通道46中,在外部圆盘44和中间圆盘42之间,入口54被设置在所述杆上。
活塞14带有与接合狭槽63互补的接合凸缘62,它们一起被设置用于例如由致动装置接合以便相对本体12向内和向外移动活塞。杆38的最内部分也是中空的,具有在327的外端处封闭的中央孔326。弹簧组件330被联接在本体12和活塞14之间以将活塞14向外偏压到伸展位置。弹簧组件330包括设置在中空管状弹簧外罩332中的弹簧300。弹簧外罩332具有围绕第一凸缘310以卡扣配合方式固定到本体12的外部管状部分308的内端上的外端334。弹簧外罩332作为基本圆柱形的但是在边上为截头圆锥形的向内变尖的壁336向外延伸到内端,以提供支撑弹簧300的内端340的径向向内延伸的凸缘338。弹簧300从其内端340向外延伸到外端,该外端形成为被可靠地、牢固地接合并且容纳在活塞14的孔326中的管颈302。通过弹簧外罩332的侧壁设置开口178以提供从容器内部到内部腔室20的入口的连通。严格说来,在优选实施例中并不要求这种开口179,通过弹簧外罩332的凸缘338中的中央开口341并且向下通过弹簧300中的侧口348,容器内部也与内部腔室20的入口连通。然而,开口178使得高度低于弹簧外罩332的凸缘338中的开口341的容器中的流体可以达到通向内部腔室的入口,并且因此被分配。
弹簧部件300具有从弹簧外罩332的凸缘向内延伸到弹簧300的管颈302的侧壁342。如在图37中标记的,该优选实施例中的侧壁342具有总体示为344的锥形部分,该锥形部分是截头圆锥形的,终止于示为346的穹顶部分,在该穹顶部分上,侧壁342从锥形部分344的端部弯曲从而基本垂直于与活塞14共轴的轴线26延伸,其中侧壁342并入管颈302中。弹簧300的侧壁342具有相对彼此沿着直径方向相对的两个开口348,它们从穹顶部分346延伸到凸缘338。在概念上可以认为侧口346如此形成,如考虑提供一个部件,该部件具有如图31中的外侧壁,该外侧壁完全周向地围绕轴线26,如同绕该轴线的旋转体,然后沿着包括开口348的图30所示的线在垂直于图30所示截面的轴线的任一侧上的平面中切除侧壁342的一些部分。
图33、34和35的立体视图最好地示出弹簧300的侧壁342,开口348从侧壁342的外表面350通过侧壁342进入弹簧内部。图36和37分别示出例如示出于图33、34和35中的处于未被偏压的伸展位置并且处于图30和31所示的相同位置的弹簧组件330的放大剖视图。
在使用图30到40的实施例的泵时,泵从图31的伸展位置移动到图32的回缩位置。活塞14相对本体12的轴向向内运动压缩弹簧300。弹簧300具有固有偏性以处于其例如在图36和37中示出的未被压缩的位置,并且因此,将向活塞施加作用力以朝向完全伸展位置推动活塞14。图32、38、39和40示意弹簧300处于完全回缩的被压缩状态中。如图所示,壁342的锥形部分344,至少在该锥形部分的中部,已经径向向外偏转。穹顶部分346已经偏转以增加该穹顶的半径,例如,使得穹顶部分346的上部最靠中央的部分变平坦。在所示意的实施例的情况下,利用接合活塞14的外部壳体120的内部管状部分316的外端止挡机构,防止弹簧300被进一步压缩。如果允许进一步地压缩弹簧部件300,则侧壁342的锥形部分344将可继续向外偏转,并且穹顶部分的中央部分可被移动使得其围绕管颈302的外表面的凸度可连续变小,然后变平坦,并且随后变为凹形,其中围绕颈部302的侧壁的那部分向内延伸径向地经过侧壁的外部,使得侧壁偏转以对折到其自身之上。穹顶部分346从具有凸形外表面到具有凹形外表面的这种转换可有利地用于为弹簧300提供偏压弹性。
如图所示,当在未被偏压的伸展位置中时,弹簧300在其第一端处具有最大直径并且在其第二端处具有最小直径。通过侧壁342的两个开口348沿着直径方向彼此相对并且相对轴线26沿着轴线26的周向和纵向对称。而且,每个开口348关于居中地通过开口348并且包括轴线26的名义中间平面对称。每个开口也位于垂直于这种中间平面的名义平坦平面与侧壁342的交点。每个开口的周向范围随着离第二端的距离增加而增加。侧壁342具有基本恒定的厚度,然而,侧壁342优选地应该具有如下厚度,该厚度是基本恒定的,或者以一定梯度逐渐改变,在其表面上的任何两个相邻点上该梯度仅仅在0.1%和10%之间。
就弹簧300而言,为提供理想的弹性而期望由与泵的其它元件不同的塑料制成,将弹簧组件330设置为与泵的其它元件分离的元件是有利的。然而,本发明不限于将弹簧组件330提供为分离的元件。弹簧300能够形成为与活塞14成一体的向后延伸部,例如以波纹管200形成图24中活塞14的延伸部的方式,虽然内部通道46需要从入口54向后被封闭。如果弹簧300与活塞14成一体地形成,则有利的是,弹簧外罩332可以形成为本体12的组成部分作为本体12的向后的、基本圆柱形的延伸部,该延伸部具有例如类似的凸缘338和通过凸缘338的中央开口341,在组装期间,包括弹簧300的活塞14的内部芯体122可被***该中央开口。
根据本发明,可以设置类似的弹簧部件,然而,不具有侧口348并且因此例如形成为具有侧壁342,该侧壁绕其中央轴线延伸360°作为绕轴线26的旋转体。然而,由于多个原因,提供通过侧壁342的开口348是有利的。首先,它至少部分地消除了在弹簧330下方弹簧外罩332中形成的隔室用作往复式泵并且趋于通过开口178向内和向外抽吸和分配流体的困难。然而,通过增大开口178的尺寸和数目,可以简单地克服该困难。更重要的是,提供侧口348有助于选择关于侧壁相对厚度和弹簧力的弹簧300的特性,由离弹簧300的未被偏压的伸展位置的偏转距离产生该弹簧力。沿着弹簧300的轴向长度在任意位置处的开口348的周向范围和侧口348沿着轴向相对弹簧的相对位置能够影响弹簧的强度和偏转。
与将例如图28中的波纹管200的波纹管用作弹簧部件相比,与打褶波纹管相比,弹簧300提供相对平稳的偏压阻力,当该波纹管被折叠或者围绕其褶皱或者折痕的每一个弯曲时,打褶波纹管趋于提供阶梯式改变的阻力。如至少对本领域技术人员明显的是,在反复试验的基础上,在弹簧300的侧壁342的任何特定厚度的情况下,侧口348的相对尺寸和位置可被改变,以利用压缩距离以及偏转范围产生适当的作用力。
优选的弹簧组件330适于联接在本体12和活塞14的内端。然而,根据本发明的弹簧300不限于这种使用并且可作为弹簧用于各种其它用途,而非仅仅用在泵中。
现在参考图41,其示意类似图35所示的弹簧部件300,然而,该弹簧部件被设置为分离的部件而不具有弹簧外罩332。有利的是,如图41所示,在弹簧内端处,侧壁包括周向环352,它有助于将侧壁342的沿着直径方向相对的侧部353和354保持在一起。
现在参考图42到49,其示意根据本发明的弹簧300的多种其它形式。图42、44,46和48的实施例均为没有通过弹簧300的侧壁342设置开口的实施例。示意于图43、44、45和46中的实施例各具有两个或更多通过侧壁342的开口348,该开口围绕通过弹簧300的中心轴线沿着周向均匀地间隔。
与具有从弹簧300向外延伸的共轴颈部302的图42到45的实施例相比,在图46到49的实施例中,在弹簧300的封闭端部处,设置共轴地延伸到弹簧内部中的接合槽370。
图42和43的实施例示意出一种布置,其中侧壁342是圆柱形的,并且在径向延伸到轴线26的平面中,端壁360是圆形的。在图44和45的实施例中,侧壁342是锥形的。在图46到49的实施例中,侧壁342是基本穹顶形状的,近似半球的形状。
图48和49的实施例具有凸缘361,该凸缘从侧壁342径向向外延伸并且侧口348通过凸缘361轴向向内延伸,从侧壁342径向向外的凸缘的那部分提供连续的环形边缘以将侧壁342的间隔开的部分362、363和364保持在一起。
弹簧部件300可以优选地设置在互补弹簧外罩中,例如图30到40的弹簧外罩332。该弹簧外罩能够有助于保证弹簧部件300在被压扁时保持基本共轴地设置,或者至少不会由于弹簧外罩332的壁的内表面接合弹簧部件300的壁的外表面而过度地偏离共轴压扁状态。弹簧外罩332可优选地设有与容纳于其中的弹簧300的形状和特性互补的内表面以允许和适应所需偏转,然而防止不理想的偏转。例如,在示于图42和43中的具有圆柱形壁的弹簧300的情形中,外罩也可为圆柱形壁,该圆柱形壁从弹簧300径向向外间隔开,但是距离该弹簧并不太远,从而例如,增强弹簧300的反转,其中端壁以凹入方式向内成穹顶状,并且随后,在弹簧中向下径向向内移动,其中弹簧的侧壁342对折到其自身上。
弹簧300的侧壁的相对厚度在优选实施例中被示为相对恒定的,然而,应该理解,侧壁的厚度,即从其内表面到其外表面测量的厚度可被改变,从而根据需要在不同部分提供不同的侧壁弹性和刚度。侧壁厚度的过渡优选地是渐进的而非阶梯式的。侧壁的厚度可以沿着弹簧的轴向方向改变。
构造弹簧300的优选材料为弹性体材料和塑料材料,这些材料易于通过注塑成型处理,然而具有适于用作弹簧的固有弹性,以及,具有在反复偏转就该弹簧用途而言适当的充分时间和循环次数时的弹性方面的较长寿命。弹簧部件300尤其适于用在泵中用来分配液体,其中当容器中流体被排空时,泵和容器的整体将被处理。
虽然已经参考优选实施例描述了本发明,但本发明并不限制于此。本领域技术人员现在将可以想到很多修改和改变。对于本发明的限定,参考所附权利要求。
Claims (51)
1.一种用于产生和分配泡沫的泵,包括:
具有入口和出口的外部空气隔室,
具有流体入口和流体出口的内部流体隔室,
该流体入口与含有流体的贮液器流动连通,
用于在经过其中的空气和流体中产生湍流以产生泡沫的泡沫产生部件,
该泡沫产生部件位于空气隔室和出口以及流体出口的下游,以接收已经通过流体出口排放的流体和已经通过空气隔室出口排放的空气,
位于泡沫产生部件下游的排放出口,它通向大气,以用于排放通过泡沫产生部件向外排放的任何空气、流体和泡沫,
该泵包括本体形成的第一部件和活塞形成的第二部件,它们相互配合以在其间形成空气隔室和流体隔室,
第二部件能够相对于第一部件移动,
由此相对于第一部件沿着第一方向移动第二部件对空气隔室加压,由此迫使液体和空气通过泡沫产生部件并且同时将流体从贮液器通过流体入口吸入流体隔室中,并且
由此相对于第一部件沿着与第一方向相反的第二方向移动第二部件对流体隔室加压,由此将流体从流体隔室排出流体出口并且同时将空气吸入空气隔室中。
2.根据权利要求1所述的泵,其中:
流体出口与空气隔室连通,使得离开流体出口的流体被输送到空气隔室中,
泡沫产生部件定位成接收从空气隔室出口排放的空气和液体,
其中沿着第一方向移动第二部件以加压空气隔室,迫使液体和空气均离开空气隔室出口并且通过泡沫产生部件。
3.根据权利要求1或2所述的泵,其中:沿着第二方向移动第二部件将空气从大气经由排放出口吸入空气隔室中并且使其通过泡沫产生部件。
4.根据权利要求1或2所述的泵,其中:沿着第二方向移动第二部件将空气从大气经由排放出口吸入空气隔室中、通过泡沫产生部件并且通过空气隔室入口进入空气隔室中。
5.根据权利要求1或2所述的泵,其中:在沿着第二方向移动第二部件时,被吸入泵中的所有空气从大气经由排放出口被吸入并且向内通过泡沫产生部件。
6.根据权利要求1或2所述的泵,包括:
流体入口阀,其能够在允许流体从贮液器进入流体隔室中的打开位置和防止流体从贮液器进入流体隔室中的关闭位置之间移动,
流体出口阀,其能够在允许流体隔室中的流体经由流体出口离开流体隔室的打开位置和防止流体经由流体出口进入流体隔室中的关闭位置之间移动。
7.根据权利要求6所述的泵,其中:当第二部件沿着第二方向移动并且流体隔室被加压时,流体入口阀呈现其关闭位置并且流体出口阀呈现其打开位置。
8.根据权利要求7所述的泵,其中:当第二部件沿着第一方向移动并且从贮液器通过流体入口将流体吸入流体隔室中时,流体入口阀呈现其打开位置并且流体出口阀呈现其关闭位置。
9.根据权利要求1或2所述的泵,其中:当空气隔室被加压时,被迫离开空气隔室出口的液体和空气经过通向泡沫产生部件的通道,空气和流体同时地经过该通道并且形成被迫通过泡沫产生部件的液体-空气混合物。
10.根据权利要求1或2所述的泵,其中:第二部件安装在所述第一部件内,并且相对于所述第一部件可伸缩地移动。
11.根据权利要求1或2所述的泵,其中
第一部件(12)提供用于空气隔室(66)的外部腔室(24)和用于流体隔室(64)的内部腔室(20),它们被同心地布置,
第二部件(14)包括活塞组件,该活塞组件由外部圆盘(44)和内部圆盘(40)构成,该外部圆盘(44)和内部圆盘(40)被同心地和成一体地设置,从而分别在所述外部腔室(24)和内部腔室(20)中往复移动。
12.根据权利要求11所述的泵,其中排放出口被设置在所述活塞组件的外端处。
13.根据权利要求12所述的泵,其中:
活塞组件具有中空杆,所述中空杆具有同心地通过其中的通道,该通道在作为排放出口的外端处敞开,
该泡沫产生部件位于该活塞组件的杆中的该通道中。
14.根据权利要求1或2所述的泵,其中该流体出口通向空气隔室入口。
15.根据权利要求1或2所述的泵,其中该流体隔室在空气隔室上方垂直地设置。
16.根据权利要求1或2所述的泵,其中该空气隔室出口设置在空气隔室的下部中。
17.根据权利要求1或2所述的泵,其中沿第一方向移动第二部件将第二部件朝向第一部件移动。
18.根据权利要求1或2所述的泵,其中沿第一方向移动第二部件迫使液体和空气流出空气隔室出口;并且
沿第二方向移动第二部件将流体从流体隔室排出流体出口而进入到空气隔室中。
19.根据权利要求17所述的泵,其中:
第一部件包括活塞腔室形成部件,该活塞腔室形成部件具有圆柱形内部腔室、圆柱形中间腔室和圆柱形外部腔室,内部腔室、中间腔室和外部腔室的每一个均具有一直径、腔室壁、内端和外端,
内部腔室的直径大于中间腔室的直径,
外部腔室的直径大于中间腔室的直径,
内部腔室、中间腔室和外部腔室与通向中间腔室的内端的内部腔室的外端共轴,并且中间腔室的外端通向外部腔室的内端,
在内部圆盘和中间圆盘之间在内部腔室和中间腔室内构成流体隔室,
在中间圆盘和外部圆盘之间在中间腔室和外部腔室内构成空气隔室,
内部腔室的内端包括与贮液器流体连通的流体入口,
中间腔室的外端包括流体出口,
第二部件包括容纳在活塞腔室形成部件中的活塞形成元件,该元件能够在其中在向内回缩位置和向外伸展位置之间向内和向外轴向的滑动,
所述活塞形成元件具有中央轴向延伸中空杆,所述的杆具有中央通道,该通道具有出口,该出口邻近外端且包括排放出口,
从杆径向向外延伸的内部圆盘,该内部圆盘适于接合内部腔室的腔室壁,
轴向向外从内部圆盘间隔的从杆径向向外延伸的中间圆盘,该中间圆盘适于接合中间腔室的腔室壁,
从中间圆盘轴向向外间隔的从杆径向向外延伸的外部圆盘,该外部圆盘接合外部腔室的腔室壁,
与该通道连通的在中间圆盘和外部圆盘之间的位于杆上的第一入口,
活塞形成元件可滑动地容纳在活塞腔室形成部件中,用于在其中与在内部腔室中的内部圆盘、在中间腔室中的中间圆盘和在外部腔室中的外部圆盘一起往复轴向地向内和向外运动,
当内部圆盘位于内部腔室中时,内部圆盘基本防止在内部腔室中流体沿着向内方向经过内部圆盘流动,
当中间圆盘位于中间腔室中时,中间圆盘基本防止在中间腔室中流体沿着向内方向经过中间圆盘流动,
当外部圆盘位于外部腔室中时,外部圆盘基本防止在外部腔室中流体沿着向外方向经过外部圆盘流动,
内部圆盘能够弹性地变形离开内部腔室的腔室壁以允许在内部腔室中流体沿着向外方向经过内部圆盘流动,
中间圆盘能够弹性地变形离开中间腔室的腔室壁以允许在中间腔室中流体沿着向外方向经过中间圆盘流动。
20.根据权利要求19所述的泵,其中被吸入中间圆盘和外部圆盘之间的大气,至少部分地,经由排放出口、通道和入口被吸入其中。
21.根据权利要求20所述的泵,其中当所述活塞形成元件在回缩和伸展位置之间向内和向外滑动时,外部圆盘围绕其沿着周向接合外部腔室的腔室壁以与之形成基本不透流体的密封,并且
被吸入中间圆盘和外部圆盘之间的所有大气经由排放出口、通道和入口被吸入其中。
22.根据权利要求20所述的泵,其中外部圆盘具有围绕其沿着周向邻近内部腔室的腔室壁的能够弹性变形的边缘部分,
外部圆盘能够弹性地变形离开外部腔室的腔室壁以允许空气沿着向内方向经过外部圆盘流入外部腔室中,
被吸入中间圆盘和外部圆盘之间的大气至少部分地在外部腔室中向内经过外部圆盘被吸入其中。
23.根据权利要求22所述的泵,其中在活塞形成元件在回缩位置和伸展位置之间运动的每次冲程的全部中,外部圆盘围绕其沿着周向接合外部腔室的腔室壁以基本防止流体在外部腔室中经过外部圆盘沿着向外方向流动。
24.根据权利要求23所述的泵,其中在活塞形成元件在回缩位置和伸展位置之间运动的每次冲程的全部中,中间圆盘围绕其沿着周向接合中间腔室的腔室壁以基本防止流体在中间腔室中经过中间圆盘沿着向内方向流动。
25.根据权利要求24所述的泵,其中在活塞形成元件在回缩位置和伸展位置之间运动的每次冲程的全部中,内部圆盘围绕其沿着周向接合内部腔室的腔室壁以基本防止流体在内部腔室中经过内部圆盘沿着向内方向流动。
26.根据权利要求23所述的泵,其中在活塞形成元件在伸展位置和位于回缩位置与伸展位置之间的第一中间位置之间运动的每次冲程的全部中,内部圆盘位于内部腔室中,围绕其沿着周向接合内部腔室的腔室壁以基本防止流体在内部腔室中经过内部圆盘沿着向内方向流动,并且
其中在活塞形成元件在第一中间位置和回缩位置之间的整个运动中,内部圆盘并不位于内部腔室中而且并不防止流体在内部腔室中经过内部圆盘沿着向内方向流动。
27.根据权利要求26所述的泵,其中在活塞形成元件在回缩位置和位于回缩位置与伸展位置之间的第二中间位置之间的整个运动中,中间圆盘位于中间腔室中,围绕其沿着周向接合中间腔室的腔室壁以基本防止流体在中间腔室中经过中间圆盘沿着向内方向流动,并且
其中在活塞形成元件在第二中间位置和伸展位置之间的整个运动中,中间圆盘并不位于中间腔室中而且并不防止流体在内部腔室中经过中间圆盘沿着向内方向流动。
28.根据权利要求23所述的泵,其中在活塞形成元件在伸展位置和位于回缩位置与伸展位置之间的中间位置之间的整个运动中,中间圆盘位于中间腔室中,围绕其沿着周向接合中间腔室的腔室壁以基本防止流体在中间腔室中经过中间圆盘沿着向内方向流动,并且
其中在活塞形成元件在中间位置和回缩位置之间的整个运动中,中间圆盘并不位于中间腔室中而且并不防止流体在中间腔室中经过中间圆盘沿着向内方向流动。
29.根据权利要求19所述的泵,其中该泡沫产生部件在第一入口和排放出口之间位于该通道中。
30.根据权利要求29所述的泵,其中:
内部腔室的外端包括通向中间腔室的内端的环形肩台,并且
外部腔室的内端包括通向中间腔室的外端的环形肩台。
31.根据权利要求30所述的泵,其中活塞腔室形成部件和活塞形成元件的每一个具有基本圆形的截面,其围绕中央轴线共轴地设置,活塞形成元件和活塞腔室形成部件能够沿着该轴线相对于彼此滑动。
32.根据权利要求31所述的泵,其中:
内部腔室位于中间腔室上方,
中间腔室位于外部腔室上方,
内部腔室的内端位于内部腔室的外端上方,
中间腔室的内端位于中间腔室的外端上方,并且
外部腔室的内端位于外部腔室的外端上方。
33.根据权利要求32所述的泵,其中贮液器位于内部腔室的上方。
34.根据权利要求33所述的泵,具有空气泵机构,该空气泵机构包括空气泵腔室和可在其中滑动的空气泵圆盘,空气泵腔室和空气泵圆盘中的一个附带在活塞腔室形成部件之上并且另一个附带在活塞形成元件之上,空气泵腔室和空气泵圆盘相互作用以形成通向通道的可变体积的隔室,以当活塞形成元件向外朝向伸展位置运动时将空气吸入可变体积的隔室中并且当活塞形成元件向内朝向回缩位置运动时迫使空气离开出口。
35.根据权利要求34所述的泵,其中活塞腔室形成部件具有与之共轴地从内部腔室向内设置的圆柱形空气泵腔室,
空气泵腔室具有一定直径、腔室壁、关闭的内端和打开的外端,
活塞形成元件的杆经由空气泵腔室的外端轴向延伸到空气泵腔室中,
杆上的空气泵圆盘从杆径向向外地延伸,
在活塞形成元件在伸展位置和回缩位置之间滑动时采取的所有位置中,空气泵圆盘被容纳在空气泵腔室中,并且空气泵圆盘接合空气泵腔室的腔室壁以防止流体经过那里向内和向外流动;
通道的内端从空气泵圆盘向内地通向空气泵腔室;
空气泵腔室和空气泵圆盘形成可变体积的关闭隔室,该隔室仅仅经由通道的内端打开,
当活塞形成元件滑动时,空气泵圆盘的相对运动改变关闭的隔室的体积,以当活塞形成元件向外朝向伸展位置滑动时将流体从通道吸入被关闭的隔室中,并且当活塞形成元件向内朝向回缩位置滑动时迫使流体经由通道离开被关闭的隔室。
36.根据权利要求35所述的泵,其中该空气泵腔室设置在内部腔室上方。
37.根据权利要求36所述的泵,其中:
所述活塞形成元件具有基本圆形的截面,
内部圆盘是圆形的并且具有围绕其沿着周向邻近内部腔室的腔室壁的能够弹性变形的边缘部分,
中间圆盘是圆形的并且具有围绕其沿着周向邻近中间腔室的腔室壁的能够弹性变形的边缘部分,
外部圆盘是圆形的。
38.根据权利要求33所述的泵,其中:
弹簧部件从弹簧内端到弹簧外端相对活塞形成元件共轴地从活塞形成元件的杆的内端向内延伸,该弹簧外端联接到活塞腔室形成部件的内端,
该弹簧部件当活塞形成元件从伸展位置到回缩位置往复滑动时被轴向压缩,并且该弹簧部件具有固有偏压力,该偏压力从回缩位置朝向伸展位置沿着轴向压迫活塞形成元件。
39.根据权利要求38所述的泵,具有在外部圆盘和中间圆盘之间位于所述杆上的与通道连通的第二入口,该第二入口在所述的杆上向内朝向中间圆盘从第一入口轴向间隔。
40.根据权利要求17所述的泵,其中:
第一部件包括活塞腔室形成部件,该活塞腔室形成部件具有圆柱形内部腔室、圆柱形中间腔室和圆柱形外部腔室,内部腔室、中间腔室和外部腔室每一个均具有一直径、腔室壁、内端和外端,
内部腔室的直径大于中间腔室的直径,
外部腔室的直径大于中间腔室的直径,
内部腔室、中间腔室和外部腔室与通向中间腔室的内端的内部腔室的外端共轴,并且中间腔室的外端通向外部腔室的内端,
在内部圆盘和中间圆盘之间在内部腔室和中间腔室内构成流体隔室,
在中间圆盘和外部圆盘之间在中间腔室和外部腔室内构成空气隔室,
内部腔室的内端包括与贮液器流体连通的流体入口,
中间腔室的外端包括流体出口,
第二部件包括容纳在活塞腔室形成部件中的活塞形成元件,该元件能够在其中在向内回缩位置和向外伸展位置之间向内和向外轴向的滑动,
所述活塞形成元件具有中央轴向延伸中空杆,所述的杆具有中央通道,该通道具有出口,该出口邻近外端且包括排放出口,
从杆径向向外延伸的内部圆盘,该内部圆盘适于接合内部腔室的腔室壁,
从内部圆盘轴向向外间隔的从杆径向向外延伸的外部圆盘,该外部圆盘接合外部腔室的腔室壁,
活塞腔室形成部件带有的并且从中间腔室的腔室壁径向向内延伸的中间圆盘,该中间圆盘适于在内部圆盘和外部圆盘中间接合所述的杆,
与该通道连通的在中间圆盘和外部圆盘之间的位于杆上的第一入口,
活塞形成元件可滑动地容纳在活塞腔室形成部件中,用于在其中与在内部腔室中的内部圆盘和在外部腔室中的外部圆盘一起往复轴向地向内和向外运动,
内部圆盘基本防止在内部腔室中流体沿着向内方向经过内部圆盘流动,
中间圆盘基本防止在中间腔室中流体沿着向内方向经过中间圆盘流动,
外部圆盘基本防止在外部腔室中流体沿着向外方向经过外部圆盘流动,
内部圆盘能够弹性地变形离开内部腔室的腔室壁以允许在内部腔室中流体沿着向外方向经过内部圆盘流动,
中间圆盘能够弹性地变形离开所述的杆以允许在中间腔室中流体沿着向外方向经过中间圆盘流动。
41.根据权利要求40所述的泵,其中该泡沫产生部件在第一入口和排放出口之间位于该通道中。
42.根据权利要求41所述的泵,其中:
内部腔室的外端包括通向中间腔室的内端的环形肩台,并且
外部腔室的内端包括通向中间腔室的外端的环形肩台。
43.根据权利要求42所述的泵,其中活塞腔室形成部件和活塞形成元件的每一个具有基本圆形的截面,其围绕中央轴线共轴地设置,活塞形成元件和活塞腔室形成部件能够沿着该轴线相对于彼此滑动。
44.根据权利要求43所述的泵,其中:
内部腔室位于中间腔室上方,
中间腔室位于外部腔室上方,
内部腔室的内端位于内部腔室的外端上方,
中间腔室的内端位于中间腔室的外端上方,并且
外部腔室的内端位于外部腔室的外端上方。
45.根据权利要求44所述的泵,其中贮液器位于内部腔室的上方。
46.根据权利要求45所述的泵,具有空气泵机构,该空气泵机构包括空气泵腔室和可在其中滑动的空气泵圆盘,空气泵腔室和空气泵圆盘中的一个附带在活塞腔室形成部件之上并且另一个附带在活塞形成元件之上,空气泵腔室和空气泵圆盘相互作用以形成通向通道的可变体积的隔室,以当活塞形成元件向外朝向伸展位置运动时将空气吸入可变体积的隔室中并且当活塞形成元件向内朝向回缩位置运动时迫使空气离开出口。
47.根据权利要求46所述的泵,其中活塞腔室形成部件具有与之共轴地从内部腔室向内设置的圆柱形空气泵腔室,
空气泵腔室具有一定直径、腔室壁、关闭的内端和打开的外端,
活塞形成元件的杆经由空气泵腔室的外端轴向延伸到空气泵腔室中,
杆上的空气泵圆盘从杆径向向外地延伸,
在活塞形成元件在伸展位置和回缩位置之间滑动时采取的所有位置中,空气泵圆盘被容纳在空气泵腔室中,并且空气泵圆盘接合空气泵腔室的腔室壁以防止流体经过那里向内和向外流动;
通道的内端从空气泵圆盘向内地通向空气泵腔室;
空气泵腔室和空气泵圆盘形成可变体积的关闭隔室,该隔室仅仅经由通道的内端打开,
当活塞形成元件滑动时,空气泵圆盘的相对运动改变关闭的隔室的体积,以当活塞形成元件向外朝向伸展位置滑动时将流体从通道吸入被关闭的隔室中,并且当活塞形成元件向内朝向回缩位置滑动时迫使流体经由通道离开被关闭的隔室。
48.根据权利要求47所述的泵,其中该空气泵腔室设置在内部腔室上方。
49.根据权利要求48所述的泵,其中:
所述活塞形成元件具有基本圆形的截面,
内部圆盘是圆形的并且具有围绕其沿着周向邻近内部腔室的腔室壁的能够弹性变形的边缘部分,
中间圆盘是圆形的并且具有围绕其沿着周向邻近中间腔室的腔室壁的能够弹性变形的边缘部分,
外部圆盘是圆形的。
50.根据权利要求45所述的泵,其中:
弹簧部件从弹簧内端到弹簧外端相对活塞形成元件共轴地从活塞形成元件的杆的内端向内延伸,该弹簧外端联接到活塞腔室形成部件的内端,
该弹簧部件当活塞形成元件从伸展位置到回缩位置往复滑动时被轴向压缩,并且该弹簧部件具有固有偏压力,该偏压力从回缩位置朝向伸展位置沿着轴向压迫活塞形成元件。
51.根据权利要求50所述的泵,具有在外部圆盘和中间圆盘之间位于所述杆上的与通道连通的第二入口,该第二入口在所述的杆上向内朝向中间圆盘从第一入口轴向间隔。
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Legal Events
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PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant |