Устройство для расфасовки и выдачи продукта, в частности, в виде образца - RU2248926C2
Код документа: RU2248926C2
Чертежи
Описание
Настоящее изобретение касается устройства для расфасовки и выдачи под давлением, в частности, в распыленной форме текучего продукта. В частности, настоящее изобретение предпочтительно касается миниатюрного пульверизатора, предпочтительно одноразового, пригодного для расфасовки, в качестве образца, косметических продуктов, в частности духов. Предпочтительно продукт является жидким.
Выдачные устройства этого типа описаны, в частности, в патентах FR-A-2778639, EP-A-0761314, FR-A-2443980 или US-A-3897005 или US-A-3412907. Все эти устройства имеют по меньшей мере один недостаток, связанный либо со стоимостью их изготовления, либо с легкостью их использования, либо с качеством создаваемой ими струи.
Действительно, поскольку образцы не предназначены для продажи, стоимость их изготовления должна быть как можно ниже. Поэтому важно обеспечить такие устройства, для которых можно легко наладить серийное производство деталей и которые можно легко собирать. Кроме того, они должны создавать струю высокого качества, имеющую как можно более постоянные параметры.
В частности, для духов такие образцы выпускают в виде сосуда небольшого объема (как правило, 1,5 мл), содержащего цилиндрический корпус, в частности, из стекла, один конец которого закрыт дном. Другой конец открыт и содержит миниатюрный насос, над которым устанавливают приводной узел, содержащий отверстие для распыления духов. Такая система описана в FR-A-2646408.
Миниатюрный насос, как и всякий другой насос для сосудов большего размера, содержит корпус, внутри которого перемещается подвижный поршень между первым положением, при котором корпус насоса имеет максимальный объем, и вторым положением, при котором объем корпуса насоса является минимальным. Корпус насоса селективно сообщается с сосудом через погружную трубку и через впускной клапан, в частности, в виде шарика.
Во время фазы сокращения объема корпуса насоса впускной клапан закрыт. При этом выпускной клапан, расположенный перед выпускным отверстием, открыт под действием давления продукта. Продукт выходит наружу в распыленном виде.
Когда пользователь перестает воздействовать на приводной узел, поршень под действием пружины возвращается в первое положение, создавая разрежение внутри корпуса насоса. В этой фазе, называемой фазой заполнения, впускной клапан открывается под действием разрежения внутри корпуса насоса, а выпускной клапан закрыт. В этой же фазе объем воздуха, соответствующий объему продукта, перетекшего из сосуда в корпус насоса, проникает в сосуд через соответствующее впускное отверстие.
Такая система, состоящая из миниатюрного сосуда, снабженного миниатюрным насосом, хотя и является вполне удовлетворительной для потребителя с точки зрения простоты использования и качества выпускаемой струи, она страдает от основного недостатка, связанного со стоимостью и сложностью манипуляций с миниатюрными деталями при их сборке.
Из патента США 5709320 известны устройства, содержащие емкость с выпускным отверстием и установленный над ней подвижный поршень, которые позволяют создавать давление на содержащийся в емкости продукт и выталкивать его наружу через выпускное отверстие. Однако в этих устройствах применяются сложные и дорогие поршни, оборудованные возвратными клапанами.
Поэтому одной из задач настоящего изобретения является создание устройства для расфасовки и выдачи под давлением доз образца продукта, в частности косметического средства, позволяющий полностью или частично устранить упомянутые выше недостатки известных устройств.
В частности, задачей изобретения является создание такого устройства, которое является одновременно недорогим в изготовлении и простым в использовании.
Из нижеследующего подробного описания будут понятны и другие задачи изобретения.
В соответствии с изобретением эти задачи решаются устройством для расфасовки и выдачи продукта, в частности, косметического, которое содержит:
i) сосуд, содержащий продукт и ограниченный корпусом, один конец которого закрыт дном;
ii) подвижный относительно корпуса сосуда узел, способный, в ответ на ручное воздействие на поверхность приводного узла, проходить из первого положения, в котором объем, ограниченный между подвижным узлом и дном сосуда, является максимальным, во второе положение, в котором указанный объем является минимальным, таким образом прикладывая давление к продукту, содержащемуся в указанном объеме, и выталкивая его через по меньшей мере одно выпускное отверстие, при этом возврат подвижного узла из второго положения в первое, когда прекращено приводное воздействие, сопровождается поступлением воздуха внутрь указанного объема, причем поступление воздуха внутрь указанного объема осуществляется через по меньшей мере один канал, образованный между подвижным узлом и внутренней поверхностью сосуда.
Таким образом, в отличие от известных насосных устройств, в которых давление действует только на продукт, содержащийся в корпусе насоса, в устройстве по изобретению при каждом приведении в действие давление прикладывается ко всему содержащемуся в сосуде продукту.
Поскольку дно сосуда закрыто, то объем продукта, распыляемого при одном нажатии, ничем не замещается. Поэтому, начиная с первого использования, объем находящегося под давлением в сосуде продукта уменьшается при каждом нажатии.
В корпусе известного насоса после фазы начала использования и в течение всего времени, пока объем содержащегося в сосуде продукта превышает объем корпуса насоса, во время каждой фазы всасывания в корпус насоса попадает объем продукта, аналогичный объему израсходованного продукта. Поэтому при каждом нажатии давление внутри корпуса создается практически для одного и того же количества продукта.
Объем израсходованного продукта компенсируется уменьшением объема сосуда. Для этого можно предусмотреть, чтобы дно не было аксиально неподвижным, а поднималось после каждого нажатия, при этом его опусканию при прохождении подвижного узла из первого положения во второе может препятствовать возвратный механизм типа зубчатой рейки.
Тем не менее предпочтительно, чтобы объем израсходованного продукта замещался соответствующим объемом воздуха, поступающего в указанный объем при возврате приводного узла из второго положения в первое.
В известных насосных устройствах воздух поступает в часть сосуда, находящуюся вне насосной камеры.
Такое устройство может быть выполнено с минимальным количеством деталей, которое, как будет пояснено подробно ниже, может быть уменьшено до двух. В известных системах количество деталей достигает 10.
Благодаря этому в устройстве по изобретению количество сборочных операций сведено к строгому минимуму. Себестоимость является чрезвычайно низкой.
Величина минимального объема между поршнем и неподвижным дном, когда поршень находится в самом нижнем положении, определяет количество доз распыления, которое способно генерировать устройство по изобретению.
Предпочтительно подвижный узел содержит кромку, способную герметично контактировать с внутренней поверхностью сосуда во время прохождения подвижного узла из первого положения во второе, при этом указанная внутренняя поверхность выполнена так, что по меньшей мере на части возвратного перемещения подвижного узла из второго положения в первое указанная кромка не имеет герметичного контакта с указанной внутренней поверхностью. Именно когда накладка не находится в герметичном контакте с внутренней поверхностью сосуда, происходит поступление воздуха внутрь переменного объема.
Предпочтительно по меньшей мере на части перемещения подвижного узла между указанными первым и вторым положениями на кромку воздействует упругое усилие, увеличивающееся в направлении второго положения.
Таким образом, когда пользователь перестает нажимать на приводную поверхность, под действием пружины поршень аксиально перемещается от дна сосуда. Одновременно с этим подъемом поршня его кромка по мере того, как действующее на нее радиальное усилие упругости уменьшается, стремится отойти от оси в радиальном направлении, чтобы остаться в контакте с внутренней поверхностью сосуда. Тем не менее из-за инерции материала, из которого выполнена кромка поршня, и небольшого разрежения, возникающего в начале возвратного движения, это радиальное перемещение имеет скорость, меньшую скорости резкого возвратного подъема поршня. Вследствие этого воздух успевает проникнуть внутрь переменного объема до того, как кромка поршня вновь войдет в герметичный контакт с внутренней поверхностью сосуда.
Следует отметить, что внутренняя поверхность имеет круглое поперечное сечение, кромка является кольцевой, при этом расстояние между продольной осью устройства и указанной внутренней поверхностью увеличивается, предпочтительно постепенно, в направлении возвратного перемещения из второго положения в первое. Таким образом, вышеупомянутое радиальное перемещение согласуется с постепенным увеличением расстояния между свободным краем кромки и внутренней поверхностью сосуда.
Для достижения этого технического результата могут учитываться и взаимно корректироваться различные параметры. Среди таких параметров, в частности, можно указать:
i) материал подвижного узла и в частности кромки. Этот материал выбирают таким образом, чтобы радиальное перемещение свободного края кромки под действием ее упругости было более медленным, чем возвратное перемещение подъема подвижного узла. Такому требованию удовлетворяет материал типа полиэтилена;
ii) конфигурация кромки, в частности ее толщина или ее наклон в положении покоя. Конфигурация кромки влияет на ее двойное относительное перемещение при прохождении подвижного узла из второго положения в первое.
iii) профиль внутренней поверхности сосуда, в частности изменение расстояния от кромки до внутренней поверхности сосуда между первым и вторым положениями подвижного узла, и
iv) упругость средства, возвращающего подвижный узел во второе положение. Его упругость должна быть достаточной, чтобы обеспечить быстрый подъем подвижного узла, когда прекращено нажатие на приводную поверхность.
Подвижный узел может быть получен формованием вместе с приводным узлом.
Упругое возвратное средство может быть получено формованием вместе с приводным узлом, с корпусом сосуда или с ними обоими.
Выполнение пружины отдельно от корпуса сосуда позволяет изготавливать устройство, используя первый материал для пружины, которая должна иметь необходимые упругие свойства, и второй материал для корпуса, который должен быть совместимым с украшениями или надписями, которые предпочтительно наносят на корпус сосуда. Так, для пружины можно использовать полиоксиметилен (ПОМ), а для корпуса сосуда – полипропилен.
В варианте выполнения упругое возвратное средство может быть отформовано вместе с промежуточной деталью, на которой установлен приводной узел.
В последнем случае можно выполнить пружину на конце промежуточной детали, расположенной рядом с дном сосуда. В этом варианте один конец пружины может упираться в дно сосуда.
Предпочтительно упругое возвратное средство, а также любой элемент, отформованный вместе с ним, выполняют из ПОМ.
Когда подвижный узел и корпус сосуда не формуют вместе с упругим возвратным средством, они могут быть выполнены по меньшей мере из одного из полиолефинов, в частности полиэтилена или полипропилена.
Согласно другому варианту упругое возвратное средство может быть выполнено в виде вставной пружины, в частности, из пластика или металла.
Выпускное отверстие селективно сообщается через систему открытия/закрытия по меньшей мере с одним входным каналом, сообщающимся с находящимся внутри сосуда продуктом. На практике сообщение между выпускным отверстием и входным каналом устанавливается, по меньшей мере, когда подвижный узел находится во втором положении.
Входной канал может быть ограничен между элементом корпуса сосуда, в частности отформованным с последним, и элементом подвижного узла, в частности полученным формованием с последним.
В варианте выполнения входной канал может быть ограничен в основном подвижным узлом.
В другом варианте входной канал ограничен элементом корпуса сосуда, в частности, отформованным вместе с последним, и указанной промежуточной деталью.
Система открытия/закрытия может быть образована посредством взаимодействия элемента корпуса сосуда, в частности, отлитого заодно с последним, и элемента подвижного узла, в частности, отлитого заодно с последним.
В варианте система открытия/закрытия может быть образована посредством взаимодействия между подвижным узлом и участком приводного узла.
В другом варианте система открытия/закрытия может быть образована посредством взаимодействия между участком промежуточной детали и участком приводного узла.
Предпочтительно указанная поверхность приводного узла является подвижной и имеет ход, превышающий ход остальной части приводного узла, при этом сообщение между входным каналом и выпускным отверстием устанавливается в ответ на перемещение поверхности приводного узла, когда остальная часть последнего остается аксиально неподвижной. Для этого приводная поверхность может быть выполнена выпуклой и содержать по периферии участок меньшей толщины, чтобы обеспечить инверсию профиля приводной поверхности, когда остальная часть приводного узла остановится неподвижно в осевом направлении.
Второе положение подвижного узла может определяться взаимодействием нижнего конца подвижного узла с дном сосуда или любым другим упором, встречаемым на своем пути подвижным узлом или любым другим элементом, с которым соединен подвижный узел.
В варианте, когда второе положение определяется упором круглого края подвижного узла в дно сосуда, предпочтительно предусмотреть, чтобы указанный круглый край содержал зубцы или чтобы дно сосуда содержало выступы, выполненные с возможностью поддержания сообщения между входным каналом и остальной частью сосуда.
Дно сосуда может быть выполнено накладным, при этом прикрепление дна к корпусу сосуда может осуществляться, в частности, путем защелкивания, завинчивания, приклеивания или сварки. В этом варианте пробка может быть отформована вместе с корпусом сосуда, при этом ее формуют в открытом положении и соединяют с корпусом лентой из того же материала.
Предпочтительно выпускное отверстие питается от множества каналов турбулентного действия. Каналы могут быть выполнены либо в части корпуса, через которую проходит выпускное отверстие, либо в части любой другой детали, расположенной против выпускного отверстия (подвижный узел, промежуточная деталь).
Упругое возвратное средство может быть выполнено в виде набора по меньшей мере из трех колец, соединенных попарно при помощи двух диаметрально противоположных распорок, при этом распорки, отделяющие первое кольцо от смежного с ним второго кольца, смещены на 90° по отношению к распоркам, отделяющим второе кольцо от третьего кольца, смежного со вторым кольцом и противоположного первому кольцу. Такая конструкция намного облегчает формование детали, образующей пружину.
Кроме описанных выше отличительных признаков, настоящее изобретение имеет также ряд других отличительных признаков, которые будут представлены ниже в качестве неограничивающих примеров выполнения со ссылками на прилагаемые чертежи.
Фиг.1, 2, 3А–3С иллюстрируют первый вариант выполнения устройства для расфасовки и выдачи по изобретению.
Фиг.4А–4В иллюстрируют вариант выполнения пружины для первого варианта выполнения устройства.
Фиг.5 и 6А–6D иллюстрируют второй вариант выполнения устройства для расфасовки и выдачи по изобретению.
Фиг.7 и 8А–8D иллюстрируют третий вариант выполнения устройства для расфасовки и выдачи по изобретению.
Фиг.9 и 10А–10D иллюстрируют четвертый вариант выполнения устройства для расфасовки и выдачи по изобретению.
Фиг.11 и 12А–12D иллюстрируют пятый вариант выполнения устройства для расфасовки и выдачи по изобретению.
Как показано на фиг. 1, устройство 1 согласно первому варианту выполнения содержит удлиненный сосуд 2 цилиндрической формы. Сосуд содержит корпус 3, один конец которого закрыт дном 4. Рядом со своим открытым концом 5 корпус 3 содержит участок, образующий пружину 6, полученную формованием вместе с корпусом 3 сосуда. Над пружиной 6 в стенке корпуса 3 выполнено сквозное выпускное отверстие 7, выходящее наружу в дне углубления 8.
Как показано более подробно на фиг.2 и 3А–3С, аксиально над дном 4 сосуда и до уровня, чуть выше верхнего участка пружины 6, расположен элемент 10.
Аксиальный элемент 10 имеет первый диаметр на протяжении примерно трех четвертей его высоты, начиная от дна 4, и второй диаметр, меньше первого, на протяжении верхней четверти его высоты. Нижний участок 11 протяжения меньшего диаметра содержит несколько ребер, предназначенных, как будет подробнее пояснено далее, для селективного установления сообщения между выпускным отверстием 7 и входным каналом 27, который также будет подробнее описан ниже.
По существу на всей верхней половине части корпуса 3, расположенной под пружиной 6, поперечное сечение внутренней поверхности 12 корпуса постепенно увеличивается вследствие постепенного уменьшения толщины стенки корпуса 3 в этой части. Разница в толщине между самой толстой частью стенки и самой тонкой частью, расположенной рядом с пружиной 6, составляет примерно 1–2 мм.
Внутри корпуса 3 через его открытый конец 5 вставлен элемент 20, называемый в дальнейшем подвижным узлом и имеющий высоту, немного меньше высоты корпуса 3 сосуда 2. Элемент 20 содержит поперечную стенку 21, наружный диаметр которой практически равен наружному диаметру свободного края, образованного открытым концом 5 корпуса 3, поэтому она опирается на этот свободный край. Конец 5 корпуса 3, в котором выполнено выпускное отверстие 7, вместе со стенкой 21 подвижного узла 20 образует элемент, называемый в дальнейшем приводным узлом и обозначенный позицией 90.
Боковая юбка 22 соединена с периферией поперечной стенки 21. На части 23 ее высоты, по существу соответствующей высоте части корпуса 3, расположенной под пружиной 6, боковая юбка 22 имеет наружный диаметр, немного меньше внутреннего диаметра корпуса 3, что позволяет ей с уплотнением входить внутрь корпуса 3.
Часть 23 продолжена участком 24 меньшего диаметра, заканчивающимся кольцевой кромкой 25, направленной вниз, слегка расширяясь наружу, так чтобы герметично взаимодействовать с внутренней поверхностью 12 корпуса 3. В положении покоя, показанном на фиг.3А, кольцевая кромка 25 находится прямо под нижним концом пружины 6 и ограничивает над дном 4 объем 80, который в этом положении является максимальным.
С поперечной стенкой 21 также соединена аксиальная юбка 26. Аксиальная юбка 26 имеет внутренний диаметр, слегка превышающий наружный диаметр участка большего диаметра аксиального элемента 10, и таким образом охватывает последний, образуя при этом кольцевой входной канал 27.
В показанном на фиг.3А положении покоя зубчатый край 28 аксиальной юбки 26 находится на расстоянии от дна, по меньшей мере равном требуемому рабочему ходу, и вместе с тем как можно ближе к указанному дну, чтобы как можно дольше оставаться погруженным в продукт.
Рядом со своим верхним концом внутренняя поверхность аксиальной юбки 26 содержит кольцевой выступ 29, направленный вниз и наклоненный к оси Х устройства.
В положении покоя устройства по фиг. 3А, выступ 29 находится в герметичном контакте с частью аксиального элемента 10, расположенной над ребристым участком 11.
Против выпускного отверстия 7 через стенку аксиальной юбки 26 проходит радиальный канал 30, выходящий в углубление 31, выполненное на наружной поверхности части 23 боковой юбки 22. В верхнем положении устройства центр углубления 31 находится на одной линии с центром выпускного отверстия 7, и это углубление определяет вместе с внутренней поверхностью корпуса 3 множество турбулентных каналов 32, сообщающихся с выпускным отверстием 7 и радиальным каналом 30.
Хотя это и не показано на чертеже, между подвижным узлом 20 и корпусом 3 может быть предусмотрено защелкивание для их лучшего зацепления друг с другом.
Согласно этому варианту выполнения сосуд 2 и отформованная вместе с ним пружина выполнены из ПОМ. Подвижный узел 20 выполнен из полиэтилена или полипропилена.
При использовании потребитель осуществляет осевое нажатие на поверхность стенки 21 приводного узла 90 (фиг.3В). В ответ на это нажатие пружина 6 сжимается, подвижный узел 20 опускается вместе с кольцевой кромкой 25, находящейся в герметичном взаимодействии с внутренней поверхностью 12 корпуса 3.
При этом объем 80 между дном 4 и подвижным узлом 20 уменьшается, и содержащийся внутри продукт оказывается под давлением и поднимается в кольцевой канал 27. Движение нажатия продолжается до полного сжатия пружины 6 или до момента упора зубчатого края 28 аксиальной юбки 26 в дно 4 сосуда 2. В этом положении объем 80 является минимальным.
В этом положении кольцевой выступ 29 находится напротив ребристого участка 11 аксиального элемента 10. Находящийся в кольцевом канале 27 продукт проходит между нервюрами ребристого участка 11, попадает в радиальный канал 30, в турбулентные каналы 32 и выходит в виде распыленной струи через выпускное отверстие 7.
Когда потребитель прекращает нажатие на поверхность стенки 21 (фиг.3С), под действием пружины 6 подвижный узел 20 поднимается аксиально. При этом кольцевой выступ 29 уже не находится напротив ребристого участка 11 и восстанавливает герметичный контакт с участком, расположенным над ребристым участком 11.
Постепенное уменьшение толщины стенки корпуса 3 сосуда 2 в сочетании с инерцией материала кольцевой кромки 25 подвижного узла при резком толчке пружины 6 и легком разрежении, возникающем внутри сосуда в начале подъема подвижного узла 20, способствует поддержанию небольшого зазора между свободным краем кольцевой кромки 25 подвижного узла 20 и внутренней поверхностью 12 корпуса 3, по меньшей мере во время части перемещения подъема подвижного узла 20. При этом внутрь сосуда 2 поступает воздух и восстанавливает равновесие давления.
Когда подвижный узел 20 достигает своего верхнего положения (фиг.3А), свободный край кольцевой кромки 25 снова вступает в герметичный контакт с внутренней поверхностью стенки 12 корпуса сосуда. Объем 80 опять становится максимальным. Устройство готово к новому нажатию.
Во время следующего рабочего хода все повторяется, только объем, находившийся под давлением под действием подвижного узла, уменьшился на величину объема продукта, распыленного во время предыдущего нажатия, а его место занял соответствующий объем воздуха.
В описанном выше варианте выполнения упругое возвратное средство 6 выполнено в виде спиралевидной пружины. В показанном на фиг.4А и 4В варианте пружина 6 выполнена в виде набора из нескольких колец 61, 62, 63, 64, 65. Последовательно расположенные два кольца 61, 62 удерживаются на расстоянии друг от друга при помощи двух диаметрально противоположных распорок 66, 67, а кольца 62 и 63 удерживаются на расстоянии друг от друга при помощи двух распорок 68, 69, смещенных на 90° по отношению к распоркам 66, 67, и так далее по всему набору.
При сжатии, как показано на фиг.4В, кольца 61-65 набора максимально приближаются попарно друг к другу и даже соприкасаются друг с другом в местах, расположенных на 90° по отношению к распоркам.
Благодаря смещению на 90° распорок одной пары колец по отношению к смежной паре или смежным парам колец, происходит равномерно сжатие набора.
Пружина, описанная выше со ссылкой на фиг.4А и 4В, может также использоваться для вариантов выполнения устройства, описанных ниже.
В варианте выполнения, показанном на фиг.5 и 6А–6D, устройство 101 содержит сосуд 102, содержащий цилиндрический корпус 103 из ПОМ, один конец которого открыт и выполнен с возможностью герметичного закрытия дном 104, которое также может быть отформовано вместе с сосудом 102. Прикрепление дна 104 к корпусу 103 может быть осуществлено путем обжатия, привинчивания, защелкивания, сварки или приклеивания.
Рядом с концом, противоположным дну 104, корпус 103 сосуда содержит участок, образующий пружину 106, отформованную вместе с корпусом 103 сосуда. Над пружиной 106 в стенке корпуса 103 выполнено сквозное выпускное отверстие 107, выходящее наружу в дне углубления 108. Верхний конец 105 корпуса 103 закрыт выпуклой поперечной стенкой 121, отформованной вместе с остальной частью корпуса. Рядом с ее периферией поверхность стенки 121 содержит кольцевую зону 146 меньшей толщины, которая, как будет видно из подробного описания ниже, способствует инверсии профиля выпуклой стенки 121. Часть корпуса 103, расположенная над пружиной 106 и закрытая выпуклой стенкой 121, образует приводной узел 190.
Как показано на фиг.6А-6D, так же, как и в предыдущем варианте выполнения, под пружиной 106 и по существу на одной трети высоты корпуса 103, находящейся под пружиной, толщина стенки корпуса постепенно увеличивается в направлении дна 104. Таким образом, на этом участке корпуса 103 расстояние между осью Х и внутренней поверхностью 112 корпуса 103 постепенно увеличивается в направлении, противоположном дну 104.
Устройство согласно этому варианту выполнения содержит также подвижный узел 120 из полиэтилена, содержащий боковую юбку 122, наружный диаметр которой, по меньшей мере в ее верхней части 123, чуть меньше внутреннего диаметра корпуса 103, что обеспечивает ее плотную посадку в корпусе или зацепление с ним любым другим способом, в частности путем защелкивания.
Часть 123 продолжена участком 124 меньшего диаметра, заканчивающимся кольцевой кромкой 125, направленной вниз и слегка расширяющейся наружу с возможностью герметичного контакта с внутренней поверхностью корпуса 103. В показанном на фиг. 6А положении покоя кольцевая кромка 125 находится непосредственно под нижним концом пружины 6. Объем 180, ограниченный кромкой над дном 104, является максимальным.
В своей верхней части боковая юбка 122 соединяется с кольцевым воротничком 140, который в свою очередь соединяется с аксиальной юбкой 141, ограничивая аксиальный канал 127. В положении покоя, показанном на фиг.6А, кольцевой воротничок 140 отстоит от внутренней поверхности выпуклой концевой стенки 121.
Со стороны выпускного отверстия 107 верхняя поверхность поперечной стенки воротничка 140 содержит канавку 147, которая, как будет показано подробно ниже, позволяет поддерживать сообщение между входным каналом 127 и выпускным отверстием 107, когда выпуклая стенка 121 принимает профиль, показанный на фиг. 6С.
Напротив выпускного отверстия 107 наружная поверхность части 123 боковой юбки 122 содержит углубление 131. В верхнем положении устройства центр углубления 131 находится на одной линии с центром выпускного отверстия 107, и это углубление вместе с внутренней поверхностью корпуса 103 определяет множество турбулентных каналов 132, сообщающихся с выпускным отверстием 107 и с пространством, образованным между выпуклой стенкой 121 и воротничком 140.
Аксиальная юбка 141 ограничивает внутренний канал, содержащий рядом с ее верхним участком 142 первое внутреннее сечение. Участок 142 продолжен участком 143, имеющим второе внутреннее сечение, превышающее первое сечение. Участок 143 продолжен участком 144 с сечением, меньшим первого и второго сечений. Участок 144 представляет собой больший участок общей высоты юбки 141 и охватывает высоту вплоть до края 128, находящегося рядом с дном сосуда.
В положении покоя, показанном на фиг.6А, зубчатый край 128 аксиальной юбки 141 находится на некотором расстоянии от дна 104, по меньшей мере равном требуемому рабочему ходу, и при этом находится как можно ближе к указанному дну, чтобы как можно дольше быть погруженным в продукт.
Стенка 121 сопрягается со штифтом 145, наружная поверхность которого содержит кольцевой выступ 129, который в положении покоя, показанном на фиг.6А, находится в герметичном контакте с внутренней поверхностью участка 142.
При использовании потребитель осуществляет осевое нажатие на поверхность стенки 121 приводного узла 190 (фиг.6В). В ответ на это нажатие пружина 106 сжимается, и подвижный узел опускается вместе с кольцевой кромкой 125, находящейся в герметичном контакте с внутренней поверхностью 112 корпуса 103.
При этом объем 180, ограниченный между дном 104 и подвижным узлом 120, уменьшается, на содержащийся внутри этого объема продукт воздействует давление, и продукт поднимается в аксиальный входной канал 127. Нажатие продолжается до полного сжатия пружины 106 и/или до упора зубчатого края 128 аксиальной юбки 141 в дно 104 сосуда 102. В этом положении объем 180 является минимальным, и боковая часть приводного узла 190 находится в положении осевого упора. Подвижный узел 120 останавливается неподвижно внутри сосуда 102.
При продолжении нажатия на стенку 121 профиль последней меняется, как показано на фиг.6С, и кольцевой выступ 129 теряет герметичный контакт с частью 142 аксиальной юбки 141.
Содержащийся во входном канале 127 продукт поднимается в направлении поперечной стенки 121, проходит в канавку 147 кольцевого воротничка 140, попадает в турбулентные каналы 132 и выходит в виде распыленной струи через выпускное отверстие 107.
Когда потребитель перестает нажимать на поверхность стенки 121 приводного узла 190 (фиг.6D), стенка 121 опять принимает выпуклый профиль, показанный на фиг.6А и 6В. Кольцевой выступ 129 восстанавливает герметичный контакт с участком 142 аксиальной юбки 141. Сообщение между выпускным отверстием 107 и входным каналом 127 прекращается.
Под действием пружины 106 подвижный узел 120 и соединенный с ним приводной узел 190 поднимаются в осевом направлении.
Постепенное уменьшение толщины стенки корпуса 103 сосуда 102 в сочетании с инерцией материала кольцевой кромки 125 подвижного узла при резком толчке пружины 106 и легком разрежении, возникающем внутри сосуда в начале движения подъема подвижного узла 120, способствует поддержанию небольшого зазора между свободным краем кольцевой кромки 125 подвижного узла 120 и внутренней поверхностью 112 корпуса 103, по меньшей мере во время части движения подъема подвижного узла 120. При этом внутрь сосуда 102 проникает воздух и восстанавливает равновесие давления.
Когда подвижный узел 120 достигает своего верхнего положения (фиг.6А), свободный край кольцевой кромки 125 снова входит в герметичный контакт с внутренней поверхностью 112 корпуса сосуда. Объем 180 опять становится максимальным. Устройство готово к новому нажатию.
Во время следующего нажатия все происходит таким же образом, только объем, находившийся под давлением под действием подвижного узла 120, уменьшился на величину объема продукта, распыленного во время предыдущего нажатия, а его место занял соответствующий объем воздуха.
В варианте выполнения, показанном на фиг.7 и 8А-8D, корпус 203 сосуда 202 содержит первый цилиндрический участок 250, смежный с дном 204, и второй цилиндрический участок 251, имеющий внутреннее сечение, превышающее сечение участка 250, и отделенный от последнего заплечиком 252. Второй цилиндрический участок 251 оканчивается концом 253 с краем, ограничивающим отверстие. Сосуд 202 выполнен из полипропилена.
Как показано на фиг.8А-8D, так же, как и в предыдущем варианте, под заплечиком 252 и практически на 1/3 высоты участка 250 корпуса 203 толщина стенки корпуса постепенно увеличивается в направлении дна 204. Так, на этом участке корпуса 203 расстояние между осью Х и внутренней поверхностью 212 корпуса 203 постепенно увеличивается в направлении от дна 204.
Внутри сосуда 202 аксиальный элемент 210 выступает над дном и доходит практически до свободного края 253.
Комплекс 201 содержит также приводной узел 290, выполненный в виде цилиндрического элемента из ПОМ, один конец которого закрыт выпуклой стенкой 221. Рядом со своей периферией стенка 221 содержит кольцевую зону меньшей толщины 246, которая, как и в предыдущем варианте, способствует возврату выпуклой стенки 221 в первоначальное положение, когда боковая стенка приводного узла 290 является аксиально неподвижной.
Рядом с концом, закрытым стенкой 221, в цилиндрическом элементе выполнено сквозное выпускное отверстие 207, выходящее наружу в дне углубления 208.
Внутри приводного узла 290, начиная от поперечной стенки 221, выполнена аксиальная юбка 245, оканчивающаяся участком 229, слегка расширяющимся наружу.
Со стороны, противоположной стенке 221, цилиндрический элемент продолжается спиралевидным участком, образующим пружину 206. Со стороны, противоположной приводному узлу, пружина 206 соединена с кольцевым участком 254 с наружным сечением, немного меньшим внутреннего сечения участка 251 сосуда 202, что позволяет ему плотно заходить в сосуд, при этом нижний край кольцевого участка 254 упирается в заплечик 252 (фиг. 8А).
Согласно этому варианту выполнения комплекс содержит также подвижный узел 220, содержащий трубчатый элемент 222, содержащий первый участок 223, выполненный по высоте немного меньше осевой высоты аксиальной юбки 245 приводного узла, который затем продолжается участком 224 с внутренним сечением, немного превышающим внутреннее сечение участка 223 и наружное сечение аксиального элемента 210.
Наружное сечение трубчатого элемента 222 в его нижней половине существенно меньше его сечения в верхней половине и определяет в этом месте достаточно большой объем для содержания продукта.
Чтобы собрать устройство, показанное на фиг.8А, после заполнения продуктом корпуса 202 через открытый конец 253, подвижный узел 220, снабженный приводным узлом 290, вводят в сосуд 202, при этом при введении аксиального элемента 210 внутрь юбки 222 подвижного узла 220 вокруг аксиального элемента 210 образуется кольцевой канал 227. Движение введения продолжается вплоть до упора участка 254, находящегося под пружиной 206, в заплечик 252.
Соединение между приводным узлом 290 и подвижным узлом 220 может осуществляться путем плотной посадки, защелкивания, приклеивания или сварки.
В верхнем положении, показанном на фиг.8А, зубчатый край 228 аксиальной юбки 222 отделен от дна 204 расстоянием, по меньшей мере равным требуемому рабочему ходу, при этом он располагается как можно ближе к дну, чтобы как можно дольше быть погруженным в продукт.
В показанном на фиг.8А положении покоя кольцевая зона расширенного участка 229 аксиальной юбки 245 герметично упирается в нижний край участка 223 меньшего внутреннего сечения. Над зоной герметичного контакта между наружной поверхностью аксиальной юбки 245 и внутренней поверхностью участка 223 подвижного узла 220 образуется кольцевой канал. Этот кольцевой канал сообщается с пространством, образованным между внутренней поверхностью стенки 221 и верхним краем подвижного узла 220.
Со стороны выпускного отверстия 207 верхний край подвижного узла 220 содержит канавку 247, которая, как будет описано подробнее ниже, позволяет поддерживать сообщение между входным каналом 227 и выпускным отверстием 207, когда выпуклая стенка 221 имеет профиль, показанный на фиг.8С.
Напротив выпускного отверстия 207 наружная поверхность части 223 подвижного узла 220 содержит углубление 231. В верхнем положении комплекса центр углубления 231 находится на одной линии с центром выпускного отверстия 207, и вместе с внутренней поверхностью приводного узла 290 углубление определяет множество турбулентных каналов 232, сообщающихся с выпускным отверстием 207 и с пространством, образованным между выпуклой стенкой 221 и верхним краем подвижного узла 220.
По существу на середине своей высоты подвижный узел 220 содержит кольцевую кромку 225, направленную вниз и слегка расширяющуюся в наружную сторону. В показанном на фиг.8А положении покоя участок 226 подвижного узла 220, расположенный непосредственно над кромкой 225, плотно прилегает к внутренней поверхности участка 254 под пружиной 206. Во время опускания подвижного узла 220, по меньшей мере, когда участок 226 последнего теряет герметичный контакт с участком 254 под пружиной 206, кромка 225 находится в герметичном контакте с внутренней поверхностью 212 корпуса 203.
В положении покоя, показанном на фиг.8А, объем 280, ограниченный подвижным узлом 220 и дном 204 сосуда, является максимальным.
При использовании потребитель осуществляет осевое нажатие на поверхность стенки 221 приводного узла 290 (фиг.8В). В ответ на это нажатие пружина 206 сжимается, и подвижный узел 220 опускается вместе с кольцевой кромкой 225 в герметичном контакте с внутренней поверхностью 212 корпуса 203.
При этом объем 280, ограниченный между дном 204 и подвижным узлом 220, уменьшается, и на содержащий в нем продукт воздействует давление, заставляя продукт подниматься в кольцевой канал 227.
Движение нажатия продолжается до полного сжатия пружины 206 и/или до упора зубчатого края 228 аксиальной юбки 222 подвижного узла в дно 204 сосуда 202 (фиг.8С). В этом положении объем 280 является минимальным, и боковая часть приводного узла 290 находится в положении осевого упора. Подвижный узел 220 останавливается неподвижно внутри сосуда 202. При продолжении нажатия на стенку 221 ее профиль инвертируется, и кольцевая зона расширенной части 229 аксиальной юбки 245 теряет герметичный контакт с частью 223 подвижного узла 220.
Содержащийся во входном канале 227 продукт поднимается к поперечной стенке 221, проходит в канавку 247, попадает в турбулентные каналы 232 и выходит в виде распыленной струи через выпускное отверстие 207.
Когда потребитель перестает нажимать на поверхность стенки 221 приводного узла 290 (фиг.8D), стенка 221 опять принимает выпуклый профиль, показанный на фиг. 8А и 8В. Кольцевая зона расширенной части 229 аксиальной юбки 245 восстанавливает герметичный контакт с участком 223 подвижного узла 220. Сообщение между выпускным отверстием 207 и входным каналом 227 прекращается.
Под действием пружины 206 подвижный узел 220 и соединенный с ним приводной узел 290 аксиально поднимаются.
Постепенное уменьшение толщины стенки корпуса 203 сосуда 202 в соответствии с инерцией материала кольцевой кромки 225 подвижного узла при резком толчке пружины 206 и легком разрежении, возникающем внутри сосуда в начале движения подъема подвижного узла 220, способствует поддержанию малого зазора между свободным краем кольцевой кромки 225 подвижного узла 220 и внутренней поверхностью 212 корпуса 203, по меньшей мере во время части движения подъема подвижного узла 220. При этом внутрь сосуда 202 проникает воздух и восстанавливает равновесие давления.
Когда подвижный узел 220 достигает своего верхнего положения (фиг.8А), участок 226 подвижного узла 220, расположенный над кромкой 225, снова герметично прилегает к внутренней поверхности участка 254 под пружиной 206. Объем 280 опять становится максимальным. Устройство готово к новому нажатию.
Во время следующего нажатия все происходит таким же образом, только объем, находившийся под давлением под действием подвижного узла 220, уменьшился на величину объема продукта, распыленного во время предыдущего нажатия, а его место занял соответствующий объем воздуха.
Вариант выполнения, показанный на фиг.9 и 10А-10D, является модификацией предыдущего варианта. Для большей ясности подробно описываются только элементы, отличающиеся от предыдущего варианта. Общие с предыдущим вариантом элементы обозначены теми же позициями, увеличенными на 100.
Согласно этому варианту выполнения подвижный узел 320, перемещающийся относительно корпуса 303 сосуда, формуют из полиэтилена вместе с приводным узлом 390. Так, кромка 325, которая во время перемещения подвижного узла из первого положения во второе плотно прилегает к наклонной внутренней поверхности 312, образована открытым концом приводного узла, противоположным стенке 321.
Приводной узел 390 плотно посажен или защелкнут на промежуточной детали 360 из ПОМ, нижний конец которой оканчивается участком, образующим пружину 306 и опирающимся на дно сосуда.
Корпус 303 сосуда 302 выполнен из полипропилена.
Углубление 331 и турбулентные каналы 332 выполнены в промежуточной детали 360.
Закрытие устройства над выпускным отверстием обеспечивается взаимодействием кольцевого выступа 329, который образован участком 345, отформованным вместе с приводным узлом 390, и который в положении покоя устройства герметично опирается на трубчатый участок 323 меньшего внутреннего сечения промежуточной детали 360. В ответ на нажатие на поверхность стенки 321 кольцевой выступ 329 опускается, располагаясь против участка большего сечения 324 промежуточной детали 360, образуя канал для прохода продукта вокруг выступа 329.
В положении покоя, показанном на фиг.10А, кольцевой участок 326, расположенный над кромкой 325, плотно прилегает к кольцевому выступу 354, образованному внутренней поверхностью корпуса 303 рядом с его открытым концом.
При использовании потребитель осуществляет осевое нажатие на поверхность стенки 321 приводного узла 390 (фиг.10В). В ответ на это осевое нажатие пружина 306 сжимается, и приводной узел 390 опускается вместе с кольцевой кромкой 325, находящейся в герметичном контакте с внутренней поверхностью 312 корпуса 303.
При этом объем 380, определенный между дном 304 и подвижным узлом 320, уменьшается, и на содержащий в нем продукт действует давление, заставляя продукт подниматься в кольцевой канал 327.
Движение нажатия продолжается до полного сжатия пружины 306, опирающейся на дно 304 сосуда 302, при этом образующие ее витки не соединяются друг с другом, поддерживая сообщение между каналом 327 и участком сосуда, находящимся снаружи промежуточной детали 360. В этом положении объем 380 является минимальным. Боковая часть приводного узла 390 и промежуточная деталь аксиально фиксируются внутри сосуда 302.
При продолжении нажатия на стенку 321, ее профиль инвертируется, как показано на фиг.10С, и кольцевой выступ 329 теряет герметичный контакт с участком 323 меньшего сечения промежуточной детали 360.
Содержащийся во входном канале 327 продукт поднимается в направлении стенки 321, попадает в турбулентные каналы 332 и выходит в виде распыленной струи через выпускное отверстие 307.
Когда потребитель перестает нажимать на поверхность стенки 321 приводного узла 390 (фиг.10D), стенка 321 опять принимает выпуклый профиль, показанный на фиг.10А и 10В. Кольцевой выступ 329 восстанавливает герметичный контакт с участком 323 меньшего сечения промежуточной детали 360. Сообщение между выпускным отверстием 307 и входным каналом 327 прекращается.
Под действием пружины 306 подвижный узел 320 и выполненный с ним заодно приводной узел 390 поднимаются в осевом направлении.
Постепенное уменьшение толщины стенки корпуса 303 сосуда 302 в соответствии с инерцией материала кольцевой кромки 325 подвижного узла при резком толчке пружины 306 и легком разрежении, возникающем внутри сосуда в начале движения подъема подвижного узла 320, способствует поддержанию малого зазора между свободным краем кольцевой кромки 325 подвижного узла 320 и внутренней поверхностью 312 корпуса 303, по меньшей мере во время части движения подъема подвижного узла 320. При этом внутрь сосуда 302 проникает воздух и восстанавливает равновесие давления.
Когда подвижный узел 320 достигает своего верхнего положения (фиг.10А), участок 326 подвижного узла 320, расположенный непосредственно над кромкой 325, снова герметично прилегает к кольцевому выступу 354, образованному на внутренней поверхности корпуса 303. Объем 380 опять становится максимальным. Устройство 301 готово к новому нажатию.
Во время следующего приведения в действие все происходит таким же образом, только объем, находившийся под давлением под действием подвижного узла 320, уменьшился на величину объема продукта, распыленного во время предыдущего нажатия, а его место занял соответствующий объем воздуха.
Вариант, показанный на фиг.11 и 12А-12D, является другой модификацией варианта выполнения, показанного на фиг.7 и 8А-8D. Для большей ясности изложения подробно будут описаны только элементы, отличающиеся от варианта выполнения, показанного на фиг.7 и 8А-8D. Элементы, одинаковые с вариантом выполнения, показанным на фиг.7 и 8А-8D, обозначены теми же позициями, увеличенными на 200.
Согласно этому варианту выполнения пружина 406 из металла или пластика является вставным элементом, расположенным между аксиальной юбкой 445 приводного узла 490 и аксиальным элементом 410 корпуса 403 сосуда 402.
Подвижный узел 420 выполнен из полиэтилена. Корпус 403 сосуда 402 и приводной узел 490 выполнены из полипропилена.
Согласно этому варианту выполнения приводной узел 490 является подвижным и аксиально перемещается относительно подвижного узла 420 на величину хода, достаточного, чтобы совместить выпускное отверстие 407 и углубление 431, в котором выполнены турбулентные каналы 432.
После совмещения выпускного отверстия 407 и углубления 431 свободный конец 460 приводного узла 490 опирается на заплечик 461 подвижного узла 420, заставляя его перемещаться в направлении дна.
В положении покоя, показанном на фиг.12А, кольцевой участок 426, расположенный над кромкой 425, плотно прилегает к кольцевому выступу 454, образованному внутренней поверхностью корпуса 403 рядом с его открытым концом.
Так же, как и в предыдущем варианте выполнения, закрытие устройства над выпускным отверстием 407 обеспечивается взаимодействием кольцевого выступа 420, образованного участком 445, отформованным вместе с приводным узлом 490, и трубчатого участка 423 меньшего внутреннего сечения подвижного узла 420, к которому плотно прилегает выступ 429 в положении покоя устройства (фиг.12А). В ответ на нажатие на поверхность стенки 421 (фиг.12С) кольцевой выступ 429 опускается, располагаясь против участка 424 большего сечения подвижного узла 420, образуя канал для прохода продукта вокруг выступа 429.
При использовании потребитель осуществляет осевое нажатие на поверхность стенки 421 приводного узла 490 (фиг.12В). В ответ на это нажатие пружина 406 сжимается, и приводной узел 490 опускается на величину короткого хода, во время которого выпускное отверстие 407 располагается на одной линии с центром углубления 431, в котором выполнены турбулентные каналы 432.
При этом кольцевой выступ 429 теряет герметичный контакт с участком 423 меньшего внутреннего сечения подвижного узла 420.
Теперь только приводной узел продолжает перемещаться до того, как нижний край 460 приводного узла упрется в заплечик 461 подвижного узла 420.
После этой стадии (фиг.12С) подвижный узел 420 опускается в направлении дна 404 вместе с кольцевой кромкой 425, находящейся в герметичном контакте с внутренней поверхностью 412 корпуса 403.
При этом объем 480, определенный между дном 404 и подвижным узлом 420, уменьшается, и на содержащийся в нем продукт действует давление, заставляя продукт подниматься в кольцевой канал 427. Попавший в кольцевой канал 427 продукт поднимается в направлении поперечной стенки 421, проникает в турбулентные каналы 432 и выходит в виде распыленной струи через выпускное отверстие 407.
Движение нажатия продолжается до полного сжатия пружины 406 или до упора зубчатого края 428 подвижного узла 420 в дно 404 сосуда 402.
Когда потребитель перестает нажимать на поверхность стенки 421 приводного узла 490 (фиг.12D), приводной узел 490 поднимается на небольшую высоту независимо от подвижного узла 420. При этом выпускное отверстие 407 больше не совмещено с центром углубления 431, в котором выполнены турбулентные каналы 432, и кольцевой выступ 429 восстанавливает герметичный контакт с участком 423 меньшего внутреннего сечения подвижного узла 420. Распыление прекращается.
После этого, при помощи аналогичной системы упора, приводной узел 490 заставляет подвижный узел 420 перемещаться в направлении, противоположном дну.
Постепенное уменьшение толщины стенки корпуса 403 сосуда 402 в сочетании с инерцией материала кольцевой кромки 425 подвижного узла при резком толчке пружины 406 и легком разрежении, возникающем внутри сосуда в начале движения подъема подвижного узла 420, способствует поддержанию малого зазора между свободным краем кольцевой кромки 425 подвижного узла 420 и внутренней поверхностью 412 корпуса 403, по меньшей мере во время части движения подъема подвижного узла 420. При этом внутрь сосуда 402 проникает воздух и восстанавливает равновесие давления.
Когда подвижный узел 420 достигает своего верхнего положения (фиг.12А), участок 426 подвижного узла 420, расположенный над кромкой 425, снова герметично прилегает к кольцевому выступу 454, образованному внутренней поверхностью корпуса 403 сосуда 402. Объем 480 опять становится максимальным. Устройство 401 готово к новому нажатию.
Во время следующего нажатия все происходит таким же образом, только объем, находившийся под давлением под воздействием подвижного узла 420, уменьшился на величину объема продукта, распыленного во время предыдущего нажатия, а его место занял соответствующий объем воздуха.
Хотя это и не показано на чертеже, во всех описанных выше вариантах выполнения во время возврата кольцевой кромки 25, 125, 225, 325, 425 подвижного узла в верхнее положение, жидкость удерживается, в частности, благодаря явлению капиллярности, внутри входного канала 27, 127, 227, 327, 427, поэтому во время следующего нажатия распыление продукта происходит почти одновременно с опусканием стенки 21, 121, 221, 321, 421 приводного узла.
Выше описаны предпочтительные варианты выполнения настоящего изобретения, и очевидно, что возможны другие варианты без отхода от существа изобретения, охарактеризованного в прилагаемой формуле изобретения.
Реферат
Изобретение относится к миниатюрным распылительным устройствам для выдачи, в частности, духов. Устройство содержит подвижный узел и сосуд с продуктом. При возврате подвижного узла после выталкивания содержимого между этим узлом и внутренней поверхностью сосуда образуется канал, через который воздух поступает внутрь сосуда. Устройство является недорогим и простым в использовании. 23 з.п. ф-лы, 27 ил.
