專利名稱：具有移動的空氣活塞的空氣泡沫泵的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種手動操作的液體發泡分配器。具體地說，本發明涉及一種連接到容納液體的瓶的頂部并泵出和混合液體及空氣以從液體中產生泡沫并分配泡沫的手動操作的泵。所述分配器包括泵殼體以及泵柱塞，所述泵殼體含有空氣泵腔和液體泵腔，所述泵柱塞手動地在空氣泵腔和液體泵腔內往復運動。空氣活塞和液體活塞安裝在柱塞上并通過柱塞在各自的空氣泵腔和液體泵腔內往復運動。
背景技術：
存在各種不同類型的手動操作的液體分配器，這些分配器從與其相連的容器內泵出液體并從由分配器排出的液體中產生泡沫。這些類型的產生泡沫的液體分配器中常見的實例是手動操作的扳機噴霧器。扳機噴霧器被設計成適于由使用者的一只手來握住，通過使用者的手指很容易控制扳機噴霧器的扳機。扳機噴霧器的扳機的樞轉運動使扳機噴霧器內的液體泵運轉。泵的運轉從與扳機噴霧器相連的瓶容器內抽出液體并以噴霧狀態從扳機噴霧器的排放噴嘴中排出液體。這種類型的扳機噴霧器的排放噴嘴通常具有位于從扳機噴霧器噴出的液體的通路上的阻塞物。撞擊阻塞物的液體噴射物將液體噴射物與噴霧器外部環境中的空氣混合并由此產生從扳機噴霧器排出的泡沫。
以上所述類型的發泡液體扳機噴霧器很適于分配從所需液體發泡是臨界狀態的液體中產生的泡沫，例如分配廚房或浴室清潔劑的發泡液體。但這種類型的發泡液體扳機噴霧器不能產生更稠密的泡沫例如剃須膏中的那種泡沫。
為了從手動操作的發泡液體分配器中產生更稠密的泡沫，需要將液體和空氣都泵送通過產生泡沫的阻塞物。這種類型的發泡液體分配器包括泵殼體和泵柱塞，所述泵殼體包含空氣泵腔和液體泵腔，所述泵柱塞手動地在泵殼體內往復運動。空氣活塞安裝在泵柱塞上并被容納在空氣泵腔內作往復運動，液體活塞安裝在泵柱塞上并被容納在液體泵腔內作往復運動。泵柱塞向泵殼體內的縮進位置的移動使空氣活塞移動到空氣泵腔內并向該腔內的空氣施加力，還使液體活塞移動到液體泵腔內并向該腔內的液體施加力。一對閥控制空氣和液體從各自的空氣泵腔和液體泵腔流過泵柱塞的中心排放通道，其中在泵柱塞的中心排放通道內空氣和液體被混合以產生泡沫。而后該泡沫從分配器中排出。
發泡液體分配器的彈簧使泵柱塞從其在泵殼體內的縮進位置移動到伸出位置，在該伸出位置泵柱塞的頂部從泵殼體的頂部向外伸出。泵柱塞的這一移動使空氣活塞和液體活塞從各自的空氣泵腔和液體泵腔內移出，擴大了兩個腔的內部容積。這就在兩個泵腔內形成了真空，該真空將空氣吸入到空氣泵腔的內部容積，并將液體吸入到液體泵腔的內部容積。因為泵腔的內部容積隨著泵柱塞的移動而增大，因此通常采用閥組件控制空氣和液體流入到各自的空氣泵腔和液體泵腔內。所述閥在泵柱塞移動到其伸出位置時使空氣和液體進入各自的空氣泵腔和液體泵腔，并且所述閥在泵柱塞移動到其在泵殼體內的縮進位置時關閉以防止空氣和液體從該閥通過。
相當數量的手動操作的發泡液體分配器被制造成滿足用戶的需要。雖然一個手動操作的發泡液體分配器的制造成本降低程度很小例如1美分或1美分的幾分之一，但由于所制造的分配器的數量巨大，因此可以極大地降低手動操作的發泡液體分配器的制造成本。從而，甚至導致制造成本一個很小減少的手動操作的發泡液體分配器設計上的變化都會為手動操作的發泡液體分配器的制造帶來巨大的利益。
發明內容
本發明的手動操作的發泡液體分配器具有新穎和簡化的結構，其與先有技術中的分配器相比減少了組成部件的數量，其中所述分配器在產生由分配器排出的泡沫時泵送空氣和液體。發泡液體分配器的這種新穎的結構省去了控制流入分配器空氣泵腔內的空氣流量的閥，由此省去了閥的成本并降低了分配器的制造成本。另外，本發明手動操作的發泡液體分配器具有比其它先有技術中的發泡液體分配器更簡化的結構。分配器這種更簡化的結構也導致制造成本的降低。此外，發泡液體分配器的新穎結構使得在泵柱塞的向上移動作用下，可以立刻使空氣泵腔的內部與分配器的外部環境連通。這樣即使在分配器的使用者使泵柱塞在泵殼體內快速往復移動而不能使其回到相對于泵殼體完全伸出的位置的情況下也可以確保空氣泵腔通入空氣。
本發明的發泡液體分配器的泵殼體將連接蓋、空氣泵腔和液體泵腔結合成一個整體件。液體泵腔、空氣泵腔以及連接蓋具有共同的中心軸線并在泵殼體內沿軸向對準。圓柱形液體泵腔位于泵殼體底部。液體泵腔頂部上的開口將液體泵腔的內部容積與在正上方的圓柱形空氣泵腔連通。空氣泵腔在其頂部也具開口，該開口通過泵殼體的頂部開口將空氣泵腔的內部容積與分配器的外部環境連通。連接蓋環繞泵殼體的頂部開口。
汲取管與泵殼體的底部相連并從液體泵腔向下延伸。液體進口控制閥設置在液體泵腔的底部。液體進口控制閥控制液體穿過汲取管并流入液體泵腔，并防止回流。
通過首先將液體泵腔和空氣泵腔插入穿過瓶的瓶頸開口使泵殼體與容納液體的瓶相連。連接蓋與瓶頸外部相連，空氣泵腔和液體泵腔位于瓶內。汲取管從泵殼體向下延伸進入瓶內容納的液體中，到達與瓶底部鄰近的位置。
泵柱塞穿過泵殼體的頂部開口被裝配在泵殼體內。泵柱塞具有管狀段，其內部排放通道延伸穿過泵柱塞的所述段。液體活塞被裝配在泵柱塞外部并容納在液體泵腔內，以在其中作往復移動。空氣活塞也被裝配在泵柱塞外部并容納在空氣泵腔內，以在其中作往復移動。
液體出口閥被裝配在鄰近柱塞底部的泵柱塞的內部排放通道內。液體出口閥控制液體從液體泵腔中流出并流入柱塞的排放通道，同時防止液體回流。空氣出口閥也沿通道被裝配在泵柱塞的內部排放通道內在中間位置處。空氣出口閥控制空氣從空氣泵腔中流出并流入柱塞的排放通道，同時防止空氣回流。
彈簧被裝配在泵殼體和泵柱塞之間。該彈簧將泵柱塞偏壓到柱塞相對于泵殼體的伸出位置，在該位置泵柱塞的頂部從泵殼體的頂部向外突出。
泵柱塞包括在泵柱塞頂部的分配器頭。分配器頭具有管狀中心柱體和噴口，二者都作為泵柱塞內部排放通道的一部分。分配器頭的中心柱體和噴口輸送由分配器產生的泡沫，并且由噴口排出來自分配器的泡沫。
手動地將泵柱塞壓入泵殼體內可使彈簧壓縮并促使空氣活塞向上移動到空氣泵腔內，減小空氣泵腔的內部容積。泵柱塞的向下移動也促使液體活塞向下移動到液體泵腔內，減小液體泵腔的內部容積。泵柱塞的向下移動促使空氣活塞對空氣泵腔內的空氣增壓。增壓空氣使空氣出口閥離開閥座，這樣使來自空氣泵腔內的空氣通過空氣出口閥進入泵柱塞的內部排放通道。泵柱塞的向下移動還促使液體活塞向液體泵腔內的液體施加力，這樣使液體出口閥離開閥座。由此導致液體泵腔內的液體被強制通過液體出口閥并進入泵柱塞的內部排放通道。進入泵柱塞的內部通道的空氣和液體穿過混合部件，這就從空氣和液體中產生泡沫。該泡沫被強制向上穿過泵柱塞的內部排放通道并從泵柱塞被分配。
在泵柱塞完成向其在泵殼體內的縮進位置的向下進入泵殼體的移動后，被壓縮的彈簧促使泵柱塞相對于泵殼體向其伸出位置從泵殼體中移出。這樣依次促使空氣活塞和液體活塞在各自的空氣泵腔和液體泵腔內向上移動，在每個所述腔中形成真空壓力。在液體泵腔內的真空壓力促使液體進口閥離開閥座，由此將液體從汲取管向上吸入到液體泵腔內。
本發明的手動操作的發泡液體分配器的新穎機構中不包括單獨的響應在空氣泵腔內形成的真空而打開以使空氣通入空氣泵腔內的閥。取而代之的是，分配器的空氣活塞被構造成具有中心孔，該中心孔作為空氣泵腔的排氣孔。泵柱塞延伸穿過空氣活塞的排氣孔。這就將空氣活塞安裝在泵柱塞上，用于使空氣活塞相對于泵柱塞作有限的軸向移動。
泵柱塞被構造成具有在其外部上的第一上突起和多個在其外部上的第二下突起。第一突起和多個第二突起在活塞的軸向相對側上。在第一突起和多個第二突起之間的軸向間隙允許空氣活塞相對于泵柱塞在兩個突起之間軸向移動。柱塞在第一上突起和第二下突起之間的外徑尺寸略小于空氣活塞的通氣孔的內徑。這樣在泵柱塞外表面和空氣活塞的通氣孔內表面之間形成了徑向間隙。這一徑向間隙限定了泵柱塞和空氣活塞之間通氣流動通道。
第一上突起被設計成一個環形塞。當泵柱塞相對于空氣活塞向下移動時，該環形塞接合在空氣活塞的通氣孔內并將該孔密封。所述多個第二下突起圍繞柱塞的外部間隔布置。所述多個第二下突起中每個的尺寸被設置成接合在空氣活塞的通氣孔內以阻止泵柱塞相對于空氣活塞的向上移動。但是，由于所述多個第二下突起圍繞泵柱塞間隔布置，因此當第二下突起接合在空氣活塞的通氣孔內時它們不會阻塞泵柱塞和空氣活塞之間的通氣流動通道。
由此，當手動地將泵柱塞向下推入泵殼體內時，泵柱塞第一上突起接合在空氣活塞的通氣孔內并將其封閉。這使得在泵柱塞將空氣活塞向下推入空氣泵腔內時，空氣活塞壓縮空氣泵腔內的空氣。當泵柱塞由彈簧朝其伸出位置相對于泵殼體向上移動時，由軸向間隔的第一和第二突起提供的空氣活塞相對于泵柱塞的有限的軸向移動促使第一上突起從空氣活塞的通氣孔中移出。這樣就使泵柱塞和圍繞通氣孔的空氣活塞的內表面之間的通氣流動通道打開。由此，使得當空氣活塞由泵柱塞向上移動穿過空氣泵腔時，從分配器外部環境通入的空氣穿過泵柱塞和空氣活塞之間通氣流動通道。這樣在不需要額外的閥控制空氣泵腔通氣的情況下就可以使空氣泵腔的內部容積通氣。
由于在泵柱塞上的第一和第二突起使空氣活塞相對于泵柱塞軸向移動到有限的范圍，因此空氣活塞在泵柱塞最初向下移動到泵殼體內時不會開始對空氣泵腔內的空氣進行增壓。為了確保空氣和液體同時都被泵送到泵柱塞的內部排放通道內，液體活塞也被安裝在泵柱塞上，用于使液體活塞相對于泵柱塞作有限的軸向移動。這就在泵柱塞開始向下推動液體活塞穿過液體泵腔之前使泵柱塞向下移動進入泵殼體內一小段所需的距離，以將第一上突起就位于空氣活塞的通氣孔內。液體活塞相對于泵柱塞的有限的軸向移動使空氣活塞和液體活塞幾乎同時開始從各自的空氣泵腔和液體泵腔內進行泵送操作。
因此，本發明的發泡液體分配器能夠對泵送到分配器排放通道內的空氣和液體進行混合，從而在省去了現有技術的分配器中所需的對空氣泵腔通入空氣的閥的同時產生由分配器排出的濃泡沫。省去所述閥導致制造成本的降低。組成部件的數量減少了的這種發泡分配器的簡化結構也降低了分配器的制造成本。另外，空氣活塞裝配在能夠在空氣活塞和泵柱塞之間作有限的軸向移動的泵柱塞上使空氣泵腔的內部在泵柱塞向上移動時迅速通氣。這樣即使在分配器的使用者使泵柱塞在泵殼體內快速往復移動而不能使其回到相對于泵殼體完全伸出的位置的情況下也可以確保對空氣泵腔通氣。
在以下對本發明的優選實施例和附圖的詳細描述中闡明本發明的更多的特征，其中圖1是連接到瓶容器頂部上的本發明的手動操作的發泡液體分配器的前透視圖；圖2是沿圖1的2-2線的分配器的側面剖視圖，其中泵柱塞處于其相對于泵殼體和瓶容器完全伸出的位置；圖3是圖2所示的空氣活塞和泵柱塞相對位置的局部放大圖；圖4是泵柱塞相對于泵殼體和瓶容器處于完全縮進位置的分配器的側面剖視圖；圖5是圖4所示的空氣活塞和泵柱塞相對位置的局部放大圖。
具體實施例方式
本發明的發泡液體分配器10與現有技術中被稱為洗液分配器類型的分配器相似。通常通過將分配器連接到容納待分配液體的瓶容器的頸部并將分配器和容器直立定位來對所述類型的分配器進行操作。在以下的本發明的發泡液體分配器的描述中，采用術語“頂部”和“底部”、“上”和“下”或類似相關的術語來描述分配器的組成部件和其相對位置。由于在使用分配時分配器器通常是直立定位，因此僅使用這些術語。這些術語不應該被解釋為限制性的。
圖1、2和4中示出的液體發泡分配器10基本上由泵殼體12、泵柱塞14以及將泵殼體和泵柱塞連接在一起的卡環16組成。在構造分配器的組成部件中采用的材料與本行業通常采用的那些材料相同，通常都是塑料材料的除了在泵柱塞上采用的金屬螺旋彈簧。
泵殼體12基本上將泵殼體的四個圓柱部分和連接蓋結合成一個整體件。殼體的圓柱部分和連接蓋具有共同的中心軸線18并在泵殼體內沿軸向對準。
圓柱部分包括設置在泵殼體底部的圓柱形汲取管接頭22。圓柱形液體泵腔24作為泵殼體的第二圓柱部分位于汲取管接頭22的正上方。閥座表面26設置在液體泵腔24的底部。液體泵腔24的內部容積28通過閥座26與汲取管接頭22的內部連通。液體泵腔24在其頂端開口。
泵殼體12的第三圓柱部分是位于液體泵腔24正上方的圓柱形空氣泵腔32。空氣泵腔32具有通過液體泵腔24的頂端開口與液體泵腔的內部容積28連通的內部容積34。空氣泵腔32在其頂端開口。
圓柱形套筒36形成了泵殼體12的第四圓柱部分。套筒36從空氣泵腔32的頂部向上延伸。幾個瓶容器排氣孔42穿過套筒36。圓柱形套筒36在頂端也開口。
圓柱形連接蓋44與套筒36的底部相連。如圖2和4所示，連接蓋44向下延伸并沿徑向向外與空氣泵腔32具有一定間隔。連接蓋44的內表面設有機械式接頭，例如卡口式接頭或螺紋接頭。在連接蓋44上采用的特定的接頭與在液體發泡分配器10所采用的瓶容器上的接頭相互配合。
如前所述，汲取管接頭22、液體泵腔24、空氣泵腔32、圓柱形套筒36以及泵殼體12的連接蓋34形成為一個整體件。將所有這些組成部件一體形成減少了液體發泡分配器10的單個組成部件的總數量。這樣部件的減少也在制造分配器上節省了成本。
在圖1、2和4中示出泵殼體12被安裝在瓶容器46上。在附圖中所示的瓶容器46僅僅是液體發泡分配器10可采用的瓶容器的一個實例。為了可拆卸地將泵殼體12連接到瓶容器46上，瓶容器設有頸部48，頸部48具有與泵殼體連接蓋44的機械式接頭相互配合的機械式接頭。在通過連接蓋44將泵殼體12可拆卸地連接到瓶容器46上以后，泵殼體12的液體泵腔24和空氣泵腔32完全容納在瓶容器46內。這樣就減少了液體發泡分配器10和瓶容器46的整體尺寸。
汲取管52在泵殼體的底部與汲取管接頭22相連。汲取管52從泵殼體12向下伸入容器的液體中，到達鄰近瓶容器46底部的位置。
液體進口控制閥54位于液體泵腔24的底部。液體進口控制閥54是可彎曲的、彈性盤式止回閥，其在液體泵腔24的底部座靠在閥座表面26上。液體進口控制閥54響應液體泵腔24的內部容積28內形成的真空壓力。閥54控制液體從瓶容器46流過汲取管52并進入液體泵腔內部容積28，并防止液體回流。
卡環16裝配到泵殼體12的頂部。卡環16具有頂蓋58和緊密安裝在泵殼體12的圓柱形套筒36周圍的圓柱形外壁62。圓筒管64從卡環蓋58向上延伸。鎖定接頭65從管64的內表面向內突出。在卡環蓋58上方的管64的上部為泵柱塞14的上部以及一個在下文還將描述的安裝在泵柱塞上的彈簧提供了一個美觀的蓋。管64的一部分在卡環蓋58下方延伸到卡環的圓形底壁66。
卡環底壁66在其中心具有開口68以容納泵柱塞14，這將在下文給出描述。瓶排氣孔72也延伸穿過卡環底壁66。圓柱形柱塞管74從卡環底壁66的下面向下延伸。柱塞管74將泵柱塞14相對于泵殼體12的向上移動限制到圖1和2所示的泵柱塞的伸出位置。
圓柱形通氣隔板76被裝配在卡環柱塞管74的外部上以及泵殼體圓柱形套筒36的內部。通氣隔板76被構造成是一個具有向下延伸的內圓柱壁78、向下延伸的中間圓柱壁80以及向下延伸的外圓柱壁82的平頭圓環。通氣隔板76的內圓柱壁78從隔板的內緣向下延伸并緊密地接合抵靠在卡環柱塞管74的外表面上。中間壁80在空氣泵腔32的內表面上延伸。外圓柱壁82從通氣隔板76的外周邊緣在泵殼體圓柱形套筒36的內表面上向下延伸。在通氣隔板外壁82和泵殼體套筒36之間設置間隙。該間隙在通氣隔板外壁82和套筒36之間作為從分配器外部環境并穿過泵殼體瓶排氣孔42的通氣流動通道的一部分。
泵柱塞14基本上由上分配器頭84、下活塞桿86、安裝在活塞桿86上的空氣活塞88以及安裝在活塞桿86上的液體活塞92組成。
上分配器頭84具有向下延伸穿過分配器頭的管狀中心柱體96。柱體96在其底部開口。柱體內孔與柱體頂部處的分配器頭的噴口98連通。
金屬螺旋彈簧102安裝在中心柱體96上。該彈簧在其底部接合抵靠在卡環底壁66上并在其頂部接合抵靠在分配器頭84上。彈簧102將分配器頭和泵柱塞14向上推向圖1和2所示的伸出位置。
分配器頭84的內圓柱壁104在彈簧上向下延伸。內圓柱壁104具有從壁向外突出的鎖定接頭106。克服彈簧102的偏壓，分配器頭84被向下壓并轉動，使得分配器頭的鎖定接頭106在下面與卡環鎖定接頭65接合以將分配器頭84保持在其向下的、相對于分配器10的縮進位置。
分配器頭還具有外圓柱壁108。該外壁108套疊在卡環管64上。外壁108和卡環管64的重疊防止液體進入泵柱塞14，而且還使分配器具有美觀滿意的外形。
分配器頭中心柱體96的內孔和分配器頭噴口98的內孔限定了延伸穿過分配器頭84長度的泵柱塞的內部排放通道的一部分。產生泡沫的阻塞物設置在內部排放通道112中鄰近通道底部的位置。該阻塞物由圓柱形芯套114組成，所述芯套114具有覆蓋在芯套的相對開口端上的網篩116。穿過芯套114的兩個網篩116的空氣和液體產生泡沫。
泵柱塞的活塞桿86是管狀的，而且活塞桿的上端與分配器頭中心柱體96的下端相連。管狀活塞桿86具有延伸穿過桿的長度并與分配器頭的中心柱體96的內孔連通的內孔。活塞桿86的內孔、分配器頭的中心柱體96和噴口98限定了延伸穿過泵柱塞14的內部排放通道112的長度。延伸穿過活塞桿86和分配器頭中心柱體96的這部分排放通道112具有與泵殼體12的中心軸線18同軸的中心軸線。
活塞桿86具有圓柱形上空氣活塞部分122和圓柱形下液體活塞部分124。空氣活塞部分122具有向下延伸穿過活塞桿直至環形底壁126的圓柱形內表面，所述環形底壁126將空氣活塞部分122連接到活塞桿的液體活塞部分124。一對在直徑上相對的閥開口128(僅有一個在圖5中可見)延伸穿過環形底壁126。活塞桿的液體活塞部分124還具有從環形底壁126向下延伸到活塞桿86底端的圓柱形內表面。
活塞桿的空氣活塞部分122的外表面設有第一上突起132和多個第二下突起134。第一突起132是完全圍繞活塞桿的空氣活塞部分122延伸的環形突起。最好如圖3和5所示，第一突起132在沿軸向向上在活塞桿的外表面上延伸的同時沿徑向向外傾斜。多個第二突起134中的每個都被構造成是一個在沿軸向在活塞桿的外表面上延伸的同時沿徑向從活塞桿的空氣活塞部分122向外突出的窄的隆起部。第二突起134圍繞活塞桿的空氣活塞部分122間隔布置。
在活塞桿的液體活塞部分124的外表面上設置軸向凸緣136。凸緣136在液體活塞部分124的外表面上向下延伸，但未達到活塞桿底端處，形成了從活塞桿的液體活塞部分124向外突出的徑向臺肩138。
包括管狀套筒閥142、中心桿144、彈簧146以及塞式止回閥148的一體式閥組件被裝配進分配器活塞桿86的內部。管狀套筒閥142從閥組件的環形底壁152向上突出。底壁152在其中心具有開口，該開口與活塞桿的液體活塞部分124的內部連通并構成延伸穿過泵柱塞的內部排放通道112的一部分。底壁152的外圓周接合抵靠在活塞桿的空氣活塞部分122的內表面上并將閥組件固定在適當位置。一對在直徑上相對的凹口154在與活塞桿環形壁126的閥開口128相重合的位置穿過底壁152。閥組件的彈性套筒142從底壁152在所述一對凹口154內部向上延伸并以密封接合方式接合抵靠在分配器頭中心柱體96的內表面上。
閥組件的中心桿144具有十字形截面。桿144接合抵靠在活塞桿的液體活塞部分124的內表面上，從而在使液體沿中心桿144軸向流動時可靠地將閥組件保持在適當位置。彈簧146從桿144底端向下延伸并向下偏壓塞式止回閥148。
閥座塞156插入活塞桿的液體活塞部分124底部上的開口內。閥座塞156具有支持面158，塞式止回閥148接合抵靠在該支持面158上。閥座塞156上的環形圈162接合抵靠在活塞桿的液體活塞部分124的底部以確保閥座塞的準確定位。接合抵靠在閥座塞156的支持面158上的塞式止回閥148作為液體泵腔124的液體出口閥。
液體活塞92安裝在活塞桿的液體活塞部分124的底端上在閥座塞156的環形圈162和活塞桿軸向凸緣136的徑向臺肩138之間。最好如圖4所示，在閥座塞環形圈162和軸向凸緣136的臺肩138之間的軸向間距使液體活塞92在泵柱塞14上沿軸向移動一小段距離。液體活塞92以其滑動密封地接合抵靠在液體泵腔內表面上的形式設置在液體泵腔24內。液體活塞92接合抵靠在液體泵腔24的內表面上使柱塞向下移動時液體活塞相對于泵柱塞14向上移動直至液體活塞92接合抵靠在軸向凸緣136的臺肩138上。在泵柱塞向上移動時液體活塞92也相對于泵柱塞14向下移動直至液體活塞92與閥座塞156的環形圈162接合。
空氣活塞88被構造成一個具有在環的內周邊緣向下延伸的內圓柱壁166和在環的外周邊緣向下延伸的外圓柱壁168的平頭環164。空氣活塞的內圓柱壁166具有內表面172，該內表面172與活塞桿空氣活塞部分122的外表面沿徑向向外間隔一小段距離。這樣在活塞桿空氣活塞部分122的外表面和空氣活塞內圓柱壁166的內表面172之間形成一小的環形間隙，該環形間隙作為通氣流動通道。在活塞桿空氣活塞部分122的外表面和空氣活塞內圓柱壁166的內表面172之間的徑向間隔限定了穿過空氣活塞88的通氣口或通氣孔，其中泵柱塞14延伸穿過空氣活塞88。在活塞桿空氣活塞部分122的外表面和空氣活塞內圓柱壁166的內表面172之間的徑向間隔使空氣活塞88能夠沿軸向相對于泵柱塞14移動到一有限范圍。空氣活塞88在泵柱塞14上軸向移動的范圍由空氣活塞上方的泵柱塞的第一上突起132和空氣活塞下方的第二下突起134限定。
空氣活塞的平頭環164從空氣活塞的內圓柱壁166沿徑向向外延伸到空氣活塞的外圓柱壁168以將外圓柱壁定位在它將滑動地與空氣泵腔32的內表面密封接合的位置。空氣活塞外圓柱壁168與空氣泵腔32的滑動密封接合對空氣活塞88相對于空氣泵腔32的移動施加足夠的摩擦阻力，從而當泵柱塞在泵殼體12內向上和向下移動時使空氣活塞88相對于泵柱塞14移動。
泵柱塞活塞桿86的第一上突起132被設計成是一個環形塞。上突起132的外徑尺寸略大于空氣活塞內圓柱壁的內表面172的內徑尺寸。當泵柱塞14相對于空氣活塞88向下移動時，由上突起132形成的環形塞接合在由內圓柱壁的內表面172形成的空氣活塞通氣孔內并將該孔密封。在活塞桿86上的多個第二下突起134中的每個都具有適當尺寸以接合在由內圓柱壁的內表面172限定的空氣活塞的通氣孔內。多個第二下突起134阻止了泵柱塞14相對于空氣活塞88的向上移動。但是，由于多個第二下突起134圍繞泵柱塞14間隔布置，因此當第二下突起134接合在由內圓柱壁的內表面172限定的空氣活塞的通氣孔內時，它們并沒有阻塞在活塞桿空氣活塞部分122的外表面和空氣活塞內圓柱壁166的內表面172之間的通氣流動通道。
因此，當手動地將泵柱塞14向下推進泵殼體12內時，泵柱塞的第一上突起132接合在由空氣活塞內圓柱壁166的內表面172限定的空氣活塞的通氣孔內并將其密閉。這使得當泵柱塞14將空氣活塞88向下推進空氣泵腔32時，空氣活塞88壓縮空氣泵腔32內的空氣。當泵柱塞14由彈簧102向上朝其相對于泵殼體12的伸出位置移動時，由軸向間隔的第一突起132和第二突起134提供的活塞88相對于泵柱塞14的有限的軸向移動使第一上突起132從由空氣活塞內圓柱壁166的內表面172限定的空氣活塞的通氣孔中移出。這樣使活塞桿空氣活塞部分122的外表面和空氣活塞內圓柱壁的內表面172之間的通氣流動通道打開。由此，當通過泵柱塞14使空氣活塞88向上移動穿過空氣泵腔32時，使來自分配器10外部環境的通流空氣穿過分配器頭的外圓柱壁108和卡環管64的套疊連接部分，并在泵柱塞上分配器頭84及下活塞桿86的外表面和卡環柱塞管74的內表面之間流動，直至活塞桿空氣活塞部分122的外表面和空氣活塞內圓柱壁的內表面172之間的通氣流動通道。這樣在無需采用額外的閥控制空氣泵腔排氣的情況下就可以使空氣泵腔32的內部容積34通氣。
由于在泵柱塞14上的第一突起132和第二突起134使空氣活塞88沿軸向相對于泵柱塞作有限范圍的移動，因此空氣活塞88在泵柱塞14最初向下移動到泵殼體12內時不會對空氣泵腔32內的空氣進行增壓。為了確保空氣和液體同時都被泵送到泵柱塞的內部排放通道112內，液體活塞92一直安裝在活塞桿液體活塞部分124上用于使液體活塞相對于泵柱塞作有限的軸向移動。這就在泵柱塞開始向下推動液體活塞92穿過液體泵腔24之前使泵柱塞14向下移動進入泵殼體12內一小段所需的距離，以將第一上突起132以密封接合方式就位于由空氣活塞內圓柱壁的內表面172限定的空氣活塞的通氣孔內。液體活塞92相對于泵柱塞14的有限的軸向移動使空氣活塞88和液體活塞92幾乎同時開始從各自的空氣泵腔32和液體泵腔24內進行泵送操作。
因此，本發明的發泡液體分配器能夠對泵送到分配器排放通道內的空氣和液體進行混合，從而在省去了現有技術的分配器所需的對空氣泵腔通入空氣的閥的同時產生由分配器排出的濃泡沫。省去通氣閥導致制造成本的降低。發泡分配器的這種簡化的結構還將現有技術的發泡分配器的幾個不同組成部件結合成一體。另外，空氣活塞裝配在能夠在空氣活塞和泵柱塞之間進行有限的軸向移動的泵柱塞上使空氣泵腔的內部在泵柱塞向上移動時迅速通氣。這樣即使在分配器的使用者使泵柱塞在泵殼體內快速往復移動而不能使其回到相對于泵殼體完全伸出的位置的情況下也可以確保空氣泵腔通入空氣。
盡管以上已經參照單個實施例對本發明的手動操作的發泡液體分配器進行了描述，但應該理解的是，在不脫離由以下的權利要求限定的本發明所要求的范圍的情況下可以對所述分配器作出改變和變化。
權利要求
1.一種液體分配器，其包括具有液體泵腔和空氣泵腔的泵殼體；在所述泵殼體內的泵柱塞，所述泵柱塞具有限定相互垂直的軸向和徑向方向的中心軸線，并且所述泵柱塞具有沿軸向延伸穿過所述泵柱塞的內部排放通道；在所述泵柱塞上的液體活塞，其設置在液體泵腔內限定所述液體泵腔的內部容積，所述液體活塞可在所述液體泵腔內的填充和排放位置之間移動，在上述兩個位置所述液體活塞分別增大和減小所述液體泵腔的內部容積；在所述泵柱塞上的空氣活塞，其設置在空氣泵腔內限定所述空氣泵腔的內部容積，所述空氣活塞可在所述空氣泵腔內的填充和排放位置之間移動，在上述兩個位置所述空氣活塞分別增大和減小所述空氣泵腔的內部容積，并且所述空氣活塞可相對于所述泵柱塞在所述空氣活塞相對于所述泵柱塞的通氣開啟和通氣關閉位置之間移動，其中在所述空氣活塞的所述通氣開啟位置，所述空氣泵腔對所述分配器的外部環境通氣，以將空氣通入所述空氣泵腔的內部容積，并且在所述空氣活塞的所述通氣關閉位置，所述空氣泵腔與所述分配器的外部環境密封地隔斷。
2.如權利要求1所述的分配器，還包括所述空氣活塞安裝在所述泵柱塞上，用于使所述空氣活塞相對于所述泵柱塞在所述空氣活塞的通氣開啟位置和通氣關閉位置之間作有限的軸向移動。
3.如權利要求1所述的分配器，還包括穿過所述空氣活塞的通氣孔；所述泵柱塞延伸穿過所述空氣活塞的通氣孔，所述空氣活塞的通氣孔限定一個在所述柱塞和所述空氣活塞之間的通氣流動通道，所述通氣流動通道在所述空氣活塞相對于所述泵柱塞移動到所述通氣開啟位置時使所述空氣泵腔的內部容積與所述分配器的外部環境通氣。
4.如權利要求1所述的分配器，還包括穿過所述空氣活塞的孔；所述泵柱塞延伸穿過所述空氣活塞的孔，由此將所述空氣活塞安裝在所述泵柱塞上，用于使所述空氣活塞相對于所述泵柱塞在所述空氣活塞的通氣開啟和通氣關閉位置之間移動；在所述泵柱塞上的第一突起，其位于所述空氣活塞的一側；在所述泵柱塞上的與所述第一突起軸向間隔開的第二突起，其位于所述空氣活塞的與所述第一突起相對的一側，所述第一突起和第二突起限定所述空氣活塞相對于所述泵柱塞在所述第一突起和第二突起之間的軸向間距內的移動。
5.如權利要求4所述的分配器，還包括所述空氣活塞的孔限定所述柱塞和空氣活塞之間的通氣流動通道，所述通氣流動通道在所述通氣活塞相對于所述泵柱塞移動到所述通氣開啟位置時使所述空氣泵腔的內部容積與所述分配器的外部環境通氣；以及所述第一突起設置在所述柱塞上以在所述空氣活塞相對于所述泵柱塞移動到所述通氣關閉位置時與所述空氣活塞接合并將所述空氣活塞的孔和通氣流動通道封閉。
6.如權利要求5所述的分配器，還包括所述第一突起是一個環形塞，其圍繞所述泵柱塞延伸并被設置成在所述空氣活塞相對于所述柱塞處于所述通氣關閉位置時接合在所述空氣活塞的孔內以將所述空氣活塞的孔封閉。
7.如權利要求5所述的分配器，還包括所述第二突起設置在所述泵柱塞上以在所述空氣活塞相對于所述泵柱塞移動到所述通氣開啟位置時與所述空氣活塞接合以阻止所述空氣活塞的移動并保持所述泵柱塞和空氣活塞之間的通氣流動通道的打開。
8.如權利要求5所述的分配器，還包括所述第二突起是在所述泵柱塞上的多個第二突起之一，所述多個第二突起圍繞所述泵柱塞間隔布置在適當位置，以在所述空氣活塞移動到所述通氣開啟位置時與所述空氣活塞接合，并保持所述泵柱塞和空氣活塞之間的通氣流動通道的打開。
9.如權利要求3所述分配器，還包括所述通氣孔是唯一穿過所述空氣活塞的孔。
10.如權利要求3所述分配器，還包括所述液體活塞安裝在所述泵柱塞上，用于使所述液體活塞相對于所述泵柱塞作有限的軸向移動。
11.如權利要求10所述分配器，還包括設置在所述泵柱塞排放通道中的液體泵腔出口閥，用于控制液體從所述液體泵腔流出并穿過所述泵柱塞排放通道，所述出口閥與所述液體活塞分離。
12.一種液體分配器，其包括具有液體泵腔和空氣泵腔的泵殼體；安裝在所述泵殼體上的泵柱塞，用于相對于所述泵殼體在所述泵柱塞的伸出和縮進位置之間往復移動，所述泵柱塞具有限定相互垂直的軸向和徑向方向的中心軸線，并且所述泵柱塞具有沿軸向延伸穿過所述泵柱塞的內部排放通道；在所述泵柱塞上的液體活塞，其設置在液體泵腔內限定所述液體泵腔的內部容積，所述液體活塞可響應所述泵柱塞在相應的伸出和縮進位置之間的移動而在所述液體泵腔內在填充和排放位置之間移動，其中當移動到所述相應的填充位置和排放位置時，所述液體活塞增大和減小所述液體泵腔的內部容積；在所述泵柱塞上的空氣活塞，其設置在空氣泵腔內限定所述空氣泵腔的內部容積，所述空氣活塞可響應所述泵柱塞在相應的伸出和縮進位置之間的移動而在所述空氣泵腔內在填充和排放位置之間移動，其中當移動到所述相應的填充位置和排放位置時，所述空氣活塞增大和減小所述空氣泵腔的內部容積；在所述空氣活塞內的通氣孔，所述通氣孔限定從所述空氣泵腔的內部容積穿過所述通氣孔到所述分配器的外部環境的通氣流動通道；以及突起，其設置在所述柱塞上以響應所述泵柱塞移動到所述伸出位置而打開所述空氣活塞的通氣孔以及響應所述泵柱塞移動到所述縮進位置而封閉所述通氣孔。
13.如權利要求12所述的分配器，還包括所述空氣活塞安裝在所述泵柱塞上，用于使所述空氣活塞響應所述泵柱塞在相應的伸出和縮進位置之間的移動而相對于所述泵柱塞在所述空氣活塞的通氣開啟和通氣關閉位置之間軸向移動，在所述空氣活塞的通氣開啟位置，所述泵柱塞上的所述突起從所述空氣活塞的通氣孔上移開，并且在所述空氣活塞的通氣關閉位置，所述泵柱塞上的所述突起封閉所述空氣活塞的通氣孔。
14.如權利要求12所述的分配器，還包括所述泵柱塞延伸穿過所述空氣活塞的通氣孔，由此所述空氣活塞被安裝在所述泵柱塞上。
15.如權利要求14所述的分配器，還包括所述泵柱塞上的所述突起是一個環形突起，其圍繞所述泵柱塞延伸并設置在所述柱塞上以就位于所述空氣活塞的通氣孔上以封閉該通氣孔。
16.如權利要求15所述的分配器，還包括所述環形突起響應所述泵柱塞移動到所述伸出位置而從所述空氣活塞的通氣孔上離開，由此形成了通氣流動通道，其從所述空氣泵腔的內部容積穿過所述泵柱塞和空氣活塞之間的徑向間距到所述分配器的外部環境。
17.如權利要求15所述的分配器，還包括所述環形突起位于所述空氣活塞的一側，并且第二突起位于所述空氣活塞的與所述環形突起相對的一側，所述環形突起和所述第二突起使所述空氣活塞能夠相對于所述泵柱塞在所述環形突起和所述第二突起之間作有限的軸向移動。
18.如權利要求17所述的分配器，還包括所述第二突起是多個第二突起之一，其圍繞所述泵柱塞間隔布置在適當位置，以在所述空氣活塞的通氣開啟位置與所述空氣活塞接合并在所述泵柱塞和空氣活塞之間形成通氣流動通道，從而使所述空氣泵腔的內部容積與所述分配器的外部環境通氣。
19.如權利要求12所述的分配器，還包括所述液體活塞安裝在所述泵柱塞上，用于使所述液體活塞相對于所述泵柱塞作有限的軸向移動。
20.如權利要求14所述的分配器，還包括所述空氣活塞的通氣孔是唯一穿過所述空氣活塞的孔。
全文摘要
一種手動操作的液體發泡分配器，其與容納液體的瓶相連并泵送及混合液體和空氣以從液體中產生泡沫并分配泡沫。所述分配器包括具有空氣泵腔和液體泵腔的泵殼體，以及手動地在空氣泵腔和液體泵腔內往復移動的泵柱塞。空氣活塞和液體活塞安裝在柱塞上并通過柱塞在各自的空氣泵腔和液體泵腔內往復移動。空氣活塞安裝在泵柱塞上，用于使空氣活塞泵在泵柱塞上作相對移動，在泵柱塞的手動往復移動下所述空氣活塞的相對移動使空氣泵腔的內部容積能夠與分配器的外部環境通氣。
文檔編號G01F11/06GK1816736SQ200480019246
公開日2006年8月9日 申請日期2004年1月29日 優先權日2003年8月25日
發明者D·D·福斯特, P·L·內爾森 申請人:大陸Afa分配公司