具有聚合物弹簧的泵制造技术

本发明专利技术涉及一种流体泵(300)，其包括塑性体弹簧(400)，所述弹簧(400)包括第一端部(402)和第二端部(404)以及多个菱形形状的弹簧区段(406)，所述多个弹簧区段(406)在相邻拐角(412)处串联接合到一起并且在轴向方向上彼此对齐以将第一端部(402)连接到第二端部(404)，这些弹簧区段(406)能够在轴向方向上从初始状态压缩到压缩状态并且能随后扩张到其初始状态。此外，本发明专利技术涉及一种从这种流体泵(300)分配流体的方法。

A pump with a polymer spring

The invention relates to a fluid pump (300), which includes a plastic spring (400), which comprises a first end (402) and a second end part (404) and a plurality of spring sections (406) of a diamond shaped shape (406) connected in series together in a adjacent corner (412) and aligned to each other in an axial direction for the first time. The end part (402) is connected to the second end (404), the spring section (406) can be compressed from the initial state in the axial direction to the compression state and can then be expanded to its initial state. In addition, the invention relates to a method for dispensing fluid from such a fluid pump (300).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有聚合物弹簧的泵
本专利技术涉及用于分配流体的类型的泵，并且更具体地涉及一种用于分配清洁、消毒或皮肤护理产品(例如产品如肥皂、凝胶、消毒剂、保湿剂等)的泵中的弹簧。本专利技术特别涉及轴向可压缩的并且通过泵室的体积在轴向减小而引起分配的泵和弹簧。
技术介绍
已知各种类型的流体分配器。特别是，用于分配诸如肥皂之类的清洁产品，存在种类繁多的手动或自动致动的泵，其将给定量的产品分配到使用者的手中。消费产品可包括作为包装件的一部分的分配出口，由使用者向下按压包装件的顶部来致动。这种包装件使用在液体的液面之下延伸的汲取管和抽吸液体并通过出口喷嘴向下分配液体的活塞泵。商用分配器经常使用能够放置在固定于盥洗室等的墙壁上的分配装置中的倒置的一次性容器。泵可以集成为一次性容器的一部分或者可以是永久分配装置的一部分，或两者都是。这种装置通常更加坚固，并且当它们固定到墙上时，在致动所需的力的方向和大小上可获得更大的自由度。这种装置还可使用识别使用者手位置的传感器并引起分配单位剂量的产品。这避免了使用者接触设备和相关的交叉污染。它还防止了能够导致分配机构损坏和过早老化的错误操作。倒置分配器的一个特征是需要防止泄漏。由于泵出口位于容器下方，如果泵有任何泄漏，重力将会作用导致产品逸出。对于相对易挥发的产品如酒精溶液，情况尤其如此。实现无泄漏操作通常关联到相对复杂和昂贵的泵。然而，为了便于更换空的一次性容器，泵的至少一部分通常也是一次性的并且必须是生产经济的。因此存在对可靠且无滴漏，还生产简单和经济的泵的需求。在WO2009/104992中已经描述了一种一次性分配系统，其使用泵从倒置的可收缩容器分配单位剂量的液体。该泵仅由两个元件形成，即弹性泵室和具有内部阀和外部阀的调节器。通过对泵室施加侧向力，使其部分收缩并通过外部阀排出其内含物来进行泵的操作。一旦侧向力被移除，泵室就通过内部阀再填充。填充力由泵室壁的固有弹性提供，其必须足以克服基于容器的收缩阻力的任何背压。尽管该泵是非常有效的，但是操作该泵所需的侧向力有时会限制其集成到分配器主体中。其它分配系统使用轴向力，即力的指向与流体被分配的方向对齐。期望提供一种能够以这种方式操作的泵，该泵还能够被集成到现有的轴向操作分配器中。
技术实现思路
鉴于上述类型的流体泵，本专利技术的一个目的是提供一种替代泵。该泵可以是一次性的，并且期望地在使用时可靠且无滴漏，并且生产卫生、简单且经济。本专利技术具体涉及根据所附权利要求1所述的包括塑性体弹簧的泵，并且进一步涉及根据所附权利要求23所述的泵组件，根据所附权利要求24所述的一次性流体分配包装件，根据所附权利要求25所述的分配流体的方法，具有所附权利要求26所述特征的模具，以及根据所附权利要求27所述的分配器。在下面的描述和附图中阐述了所附从属权利要求中的实施例。因此，公开了一种用于流体泵中的塑性体弹簧，所述弹簧包括第一端部和第二端部以及多个弹簧区段，所述多个弹簧区段串联接合到一起并且在轴向方向上彼此对齐以将第一端部连接到第二端部，这些弹簧区段能够在轴向方向上从初始状态压缩到压缩状态并且能随后扩张到其初始状态。通过提供以这种方式沿轴向方向上可操作的塑性体元件，可获得稳定的弹簧，该弹簧在压缩期间不会扭曲或以其他方式变形，并且可以容易地通过注射成型以单件制造。不同于金属弹簧，通过使用聚合物材料，弹簧可被制成与多种不同的清洁、消毒或皮肤护理流体兼容，而没有腐蚀或污染的风险。所述流体可以是肥皂、洗涤剂、消毒剂、保湿剂或任何其它形式的清洁、消毒或皮肤护理产品。此外，鉴于泵的其它元件也是聚合物材料，可以促进泵的再循环。所述弹簧区段可以是菱形形状，在相邻拐角处接合在一起。在本上下文中，对“菱形”的提及并不旨在将本专利技术限制为具有平面侧面和尖角的精确几何形状的弹簧区段。本领域技术人员将理解该形状旨在表示允许弹性收缩的可注射成型的形式，同时使用塑性体的材料特性来产生回复力。此外，由于结构的弹性至少部分地由拐角区域的材料提供，所以这些区域可以至少部分地增强、弯曲、倒圆等操作以优化所需的弹簧特性。在一个优选实施例中，每个弹簧区段包括沿着彼此平行且垂直于轴向方向的铰接线接合在一起的四个平面叶片。在本上下文中，平面旨在表示二维。所得的构造也可被描述为六角手风琴形。所述平面的叶片可在其区域上具有恒定的厚度。所述厚度可以在0.5mm和1.5mm之间，取决于泵和弹簧所用的材料以及几何设计。例如，已经发现0.7和1.2mm之间的厚度在铰接线之间具有大约7mm长度的叶片的情况下提供优异的收缩特性。换句话说，叶片厚度与其长度的比例可以是约1:10，但是可以是从1:5的比例到1:15的比例变化。本领域技术人员将认识到，对于给定的材料，这个比例对于确定所得弹簧的弹簧常数将是十分重要的。在一个优选的替代方案中，叶片可以在其中线处较厚，并且可以朝向其边缘变薄或削薄。从成型的角度来看这种削薄可能是有利的，其允许从模具中更容易地取出。它还用于将大部分弹簧力集中到中线。当弹簧位于圆柱形壳体中时，这是提供大部分回复力的弹簧部分。此外，作为允许弹簧安装在圆柱形壳体或泵室中的措施，弹簧区段可具有弯曲的边缘。当从轴向方向观察时所述弹簧可因此具有大致圆形的构造，即其可限定出圆柱形轮廓。将会理解的是，所述弯曲边缘的尺寸可设计成使得弹簧在其未受应力的初始状态下或在其压缩状态下或者在这两个极限状态之间的中间状态下，优选在其压缩状态下是圆柱形的。弹簧的精确构造将取决于就延伸和弹簧常数而言所需的特性。确定弹簧的延伸程度的一个重要因素是弹簧区段的菱形形状的初始几何形状。在一个优选实施例中，所述弹簧区段在其初始状态下在具有介于90和120度之间的内角的相邻拐角处接合。在完全松弛的弹簧中，角α可以在60至160度或100至130度之间，取决于用于弹簧以及泵体的几何形状和材料。当弹簧插入到泵室中并且在泵压缩发生之前的弹簧初始阶段下，角α通常略高，例如比完全松弛的弹簧高5-10度，对于处于其压缩状态下的弹簧，角α向180度增加，并且例如在压缩状态下可以是160至180度。例如，对于处于初始状态下的弹簧角α可以是120度，并且对于处于压缩状态下的弹簧角α可以是160度。本公开的弹簧的一个特别理想的特征是其经受长度显著减小的能力。优选地，弹簧区段布置成从打开构造压缩到大致平面构造，其中所述弹簧区段或叶片彼此紧靠，即菱形形状的弹簧区段的相邻侧面变为共面。在一个特定实施例中，每个弹簧区段可能够轴向压缩至小于其未压缩长度的60％，优选小于50％。长度的总体减小将取决于弹簧区段的数量，并且在实际操作中，可能既不需要也不希望将每个弹簧区段压缩到最大程度。在一个特定实施例中，所述弹簧可以包括至少三个弹簧区段，其可以优选地在几何形状上相同。最优选的实施例具有五个弹簧区段，其提供稳定性和压缩范围之间的良好折衷。本领域技术人员将意识到能够提供实现压缩和恢复而没有过多的滞后损失所需的期望弹性特性的各种聚合物材料。能够像弹性体一样起作用的热塑性聚合物通常被称为塑性体。在本上下文中，对塑性体材料的提及旨在包括在环境温度下具有弹性并且在升高的温度下变为可塑性变形的所有热塑性弹性体，使得它们能够作为熔体加工并且被挤压或注射成型。本公开主要涉及弹簧的构造。然而，因为塑性体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种流体泵，其包括塑性体弹簧，所述弹簧包括第一端部和第二端部以及多个弹簧区段，所述多个弹簧区段在相邻拐角处串联接合到一起并且在轴向方向上彼此对齐以将第一端部连接到第二端部，这些弹簧区段能够在轴向方向上从初始状态压缩到压缩状态并且能随后扩张到其初始状态。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种流体泵，其包括塑性体弹簧，所述弹簧包括第一端部和第二端部以及多个弹簧区段，所述多个弹簧区段在相邻拐角处串联接合到一起并且在轴向方向上彼此对齐以将第一端部连接到第二端部，这些弹簧区段能够在轴向方向上从初始状态压缩到压缩状态并且能随后扩张到其初始状态。2.根据权利要求1所述的泵，其中每个弹簧区段包括沿着彼此平行且垂直于轴向方向的铰接线接合在一起的四个平面叶片。3.根据权利要求2所述的泵，其中所述叶片从相对较厚的中线到相对较薄的边缘被削薄。4.根据前述权利要求中任一项所述的泵，其中所述弹簧区段具有弯曲的边缘，使得当从轴向方向观察时所述弹簧具有大致圆形的构造。5.根据前述权利要求中任一项所述的泵，其中在其初始状态下所述弹簧区段在具有60至160度之间的内角的相邻拐角处接合。6.根据前述权利要求中任一项所述的泵，其中所述弹簧区段布置成从打开构造压缩到大致平面构造。7.根据前述权利要求中任一项所述的泵，其中每个弹簧区段能轴向压缩至其未压缩长度的小于60％，优选小于50％。8.根据前述权利要求中任一项所述的泵，其包括至少三个、优选相同的弹簧区段。9.根据前述权利要求中任一项所述的泵，其中所述弹簧包括具有弯曲模量在15-80MPa，优选20-40MPa，最优选25-30MPa(ASTMD-790)范围内的材料，例如26-28Mpa。10.根据前述权利要求中任一项所述的泵，其中所述弹簧包括具有极限抗拉强度在3-11Mpa，优选5-8Mpa(ASTMD-638)范围内的材料。11.根据前述权利要求中任一项所述的泵，其中所述弹簧包括具有熔融指数至少10dg/min，更优选为20-50dg/min(ISO标准1133-1)范围内的材料。12.根据前述权利要求中任一项所述的泵，其中所述弹簧包括乙烯α-烯烃共聚物，优选乙烯辛烯。13.根据前述权利要求中任一项所述的泵，其中所述弹簧进一步包括一体形成的第一阀元件。14.根据权利要求13所述的泵，其中所述第一阀元件形成为向外...

【专利技术属性】
技术研发人员：H·尼尔松，P·伯格曼，H·林德斯特伦，
申请(专利权)人：SCA卫生用品公司，
类型：发明
国别省市：瑞典,SE