專利名稱：定量給料裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一分配稱量的計(jì)量的材料的裝置，這樣的材料諸如一濃縮的液體化學(xué)品成分。
背景技術(shù)：
有些液體可以濃縮的形式出售，它們?cè)谑褂弥翱捎盟枰韵♂?。一種例子是洗潔精，它經(jīng)水稀釋后，灌裝在一噴霧瓶內(nèi)進(jìn)行分配，或從一桶或料罐中取出涂敷到要清洗的表面。濃縮液體的運(yùn)輸和儲(chǔ)存遠(yuǎn)比預(yù)先混合的液體便宜，并已在食品行業(yè)、物業(yè)供料和建筑材料行業(yè)中得到廣泛的認(rèn)可。
然而，使用濃縮液體也不是沒有問題。如果使用太多的濃縮液體，則每次使用的費(fèi)用高于正常需要的費(fèi)用。如果使用太少的濃縮液，則合成的混合液使用起來可能不盡人意，可能導(dǎo)致使用者使用或涂敷更多的混合液，意圖使用效果更好一些。因此，精確的計(jì)量對(duì)于使用者和濃縮液的供貨商都是重要的。
各種類型的定量給料裝置已經(jīng)用來分配濃縮液。其中一個(gè)這樣的裝置揭示在美國專利No.4,679,714(Blake)中，該專利揭示一安裝在液體產(chǎn)品容器的頸部上的定量給料裝置，這樣，當(dāng)容器顛倒時(shí)，致動(dòng)該裝置，導(dǎo)致預(yù)定計(jì)量的產(chǎn)品釋放。盡管該裝置對(duì)某些用途是有效的，例如，分配洗衣作坊的去污劑，但對(duì)于分配腐蝕性的化學(xué)品則不夠理想，接觸這些化學(xué)品可刺激或傷害人的皮膚，因?yàn)槭褂谜叩氖址浅？拷峙涞拈_口。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明意圖克服與用來供應(yīng)諸如濃縮液之類材料的傳統(tǒng)的分配系統(tǒng)有關(guān)的上述的和其它的缺點(diǎn)。
附圖的簡要說明下面參照諸附圖來詳細(xì)地描述本發(fā)明，其中

圖1是略微提起的根據(jù)本發(fā)明的定量給料裝置的側(cè)視圖；
圖2是裝置處于第一狀態(tài)的根據(jù)本發(fā)明的定量給料裝置的垂直截面圖；圖2a是從圖2截取的放大的垂直截面圖；圖3是裝置處于第二狀態(tài)的圖2的定量給料裝置的垂直截面圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的定量給料裝置的側(cè)視的分解圖。
具體實(shí)施例方式
在一實(shí)施例中，當(dāng)用指壓致動(dòng)一推鈕時(shí)，本發(fā)明的定量給料裝置精確地分配一預(yù)定量的液體。液體借助于重力從計(jì)量腔室流入一容器，在那里，液體可用水或其它的液體進(jìn)行稀釋。當(dāng)計(jì)量腔室空的時(shí)候，一使用者可重新設(shè)定該裝置，它允許計(jì)量腔室重新灌裝。該裝置可用來分配各種類型的液體，包括清潔溶液、藥物、清潔劑、食品、漱口水，以及醫(yī)藥品。下面較詳細(xì)地描述本發(fā)明的上述的和其它的特征。
圖1至4示出根據(jù)本發(fā)明的一定量給料裝置100的一實(shí)施例。它包括一由本體110和蓋120形成的主腔室105，以及一在本體110的下部內(nèi)的計(jì)量腔室115。主腔室包括一上開口125，而計(jì)量腔室包括一下開口135。蓋120可永久地固定在本體110上，例如，通過旋轉(zhuǎn)或超聲波焊接，或一粘結(jié)劑進(jìn)行固定，或者，通過螺紋或一互鎖的接合系統(tǒng)進(jìn)行可拆卸的固定。如果該裝置用作一體的單一用途的裝置，則蓋通常永久地固定在本體110上。例如，當(dāng)保持在裝置內(nèi)的材料是有害材料時(shí)，這種做法是理想的，因而在重新灌裝的操作過程中，將不會(huì)遭到接觸。這種類型的裝置可設(shè)計(jì)成一旦主腔室內(nèi)的液體已經(jīng)分配，裝置不能容易地重新灌裝，這意味著不存在容易的方法來用液體重新灌裝主腔室。如果裝置要重新灌裝，則如上所述，蓋可采取可拆卸地固定到本體上，例如，通過螺紋或其它密封的連接，它們可容易地拆卸或其它方法變化以允許進(jìn)行重新灌裝。
一柱塞或梭子130配合在本體內(nèi)，并通過上開口125和下開口135(如圖2所示)。在所示的實(shí)施例中，梭子的最上部分不突出超過蓋120的頂表面，因此，當(dāng)壓力不留心地施加到裝置的頂部上時(shí)，該裝置不分配液體。在所示的實(shí)施例中，諸部件的布置還防止人們通過握持梭子的頂部而將梭子返回到第一位置，但這不是本發(fā)明要求的特征。該特征可以是有效的，因?yàn)樗蓽p小重復(fù)計(jì)量的影響范圍，由于上述的原因，重復(fù)地計(jì)量是不希望的。通過所示的方式，密封住本體110和120的內(nèi)表面，上密封140和下密封150可防止容納在主腔室或計(jì)量腔室內(nèi)的流體從裝置中無意地逸出，密封和密封接觸的表面的特殊的結(jié)構(gòu)取決于裝置的設(shè)計(jì)。也可設(shè)置臺(tái)肩型密封160，當(dāng)裝置處于第一狀態(tài)而梭子位于第一位置時(shí)(如圖2所示)，它較佳地不密封另一表面。在此狀態(tài)中，流體可在主腔室和計(jì)量腔室之間自由地流動(dòng)，因此，計(jì)量腔室可用保持在主腔室內(nèi)的流體或任何其它材料填充。
圖3示出裝置的第二狀態(tài)，其中，梭子130位于第二位置，一稱量的計(jì)量的流體通過下開口135進(jìn)行分配。上密封140繼續(xù)密封上開口。臺(tái)肩密封160密封本體的臺(tái)肩170，它防止任何附加的流體從主腔室流入計(jì)量腔室，同時(shí)，梭子位于第二位置。當(dāng)稱量的計(jì)量已從裝置中釋放時(shí)，梭子130的下端可壓回到其在裝置內(nèi)的第一位置(例如，將其壓靠在硬的表面上)，它又將裝置返回到其第一狀態(tài)，以使計(jì)量腔室可重新灌裝。在另一實(shí)施例中，裝置的底部可這樣改編當(dāng)梭子被另一特別合適的裝置作用時(shí)，梭子僅可返回到第一位置，它然后要求使用者在再次致動(dòng)它之前從瓶或諸如此類的容器移去定量給料裝置。這樣的改編可包括提供一在梭子上的膨脹端，以使裝置的端部必須插入到定制的通道(例如在小盒或載體上)內(nèi)，其壓迫梭子的端部，這樣，它可返回到第一位置。因?yàn)橹髑皇铱杀３秩舾煞萦?jì)量的液體，或甚至幾十或幾百份，所以，在裝置必須重新灌裝或丟棄之前，裝置可連續(xù)地分配若干次或許多次稱量的計(jì)量。
在剛才所示的實(shí)施例中，裝置包括一緩沖，就是說，當(dāng)沒有材料從主腔室流入計(jì)量腔室(或反之亦然)，且沒有材料可流出計(jì)量腔室時(shí)，至少存在梭子移動(dòng)通過的某些距離。由于不證自明的原因，該緩沖系統(tǒng)是有利的。在沒有緩沖系統(tǒng)的情形下，各種部件的公差必須非常非常小，因?yàn)槿绻皇沁@樣的話，則在梭子的移動(dòng)中至少有一個(gè)位置，在該位置材料從主腔室流入計(jì)量腔室，以及流出計(jì)量腔室。在一通常不留意的單一的致動(dòng)中，這可清空全部的裝置，這樣的結(jié)果至少是惱人的，而且可能是危險(xiǎn)的。包括該緩沖特征的本發(fā)明的裝置可稱之為“緩沖的”裝置。因此，在每次的致動(dòng)過程中，緩沖裝置更可靠地分配一份單一的計(jì)量，而且僅一單一的份。
如果需要的話，也可使用本發(fā)明的多個(gè)其它的特征。其中一個(gè)是使用一選擇的體積間隔器200，它可放置在計(jì)量腔室115內(nèi)來減小提供給計(jì)量腔室內(nèi)的流體的空間體積。因此，例如，如果計(jì)量腔室保持15ml的流體，但只有5ml流體應(yīng)在每次計(jì)量中分配，則一具有10ml體積的體積間隔器可放置在計(jì)量腔室內(nèi)，這樣，可供流體的體積僅為5ml。體積間隔器可以是任何合適的尺寸，在所示的實(shí)施例中，它具有通過中間的一通道，該中間可接納梭子的一部分。所示間隔器利用一幾何形，它允許快速地排空被分配的材料，且只留下最少的殘余材料，以確保精確的計(jì)量，當(dāng)重新設(shè)定計(jì)量腔室時(shí)，該最少的殘余保留在腔室內(nèi)。主腔室、計(jì)量腔室以及任何體積的間隔器的尺寸、形狀和成分可以如容裝裝置的其它部件那樣，適于容納待分配的特殊的液體。
盡管梭子較佳地未偏置，意味著它未推向第一或第二位置，在一實(shí)施例中，梭子被偏置朝向第一位置(較佳地通過一彈簧)。然后，當(dāng)梭子位于第二位置，且使用者釋放梭子的頂部上的壓力時(shí)，梭子返回到第一位置，而計(jì)量腔室得到重新灌裝。這使得使用者能立即地分配一附加的計(jì)量。然而，它也可有缺點(diǎn)，因?yàn)橹貜?fù)的計(jì)量是簡單的，因此，更加可能重復(fù)。
另一有用的特征是，與梭子相關(guān)的鎖定機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)的使用防止梭子從第一位置移到第二位置，直到其釋放為止。這樣的一鎖定結(jié)構(gòu)的實(shí)施例示于圖2和2a中，其中，一彈簧臂180模制到蓋120內(nèi)，并偏置朝向梭子。在其正常的位置，彈簧臂干擾梭子的運(yùn)動(dòng)，但當(dāng)徑向移離梭子(朝向圖2和2a中的左邊)時(shí)，允許梭子朝向第二位置移動(dòng)。這可防止材料無意地從裝置中分配，在具有已知設(shè)計(jì)特點(diǎn)的另一實(shí)施例中，可以證實(shí)為保護(hù)兒童的安全特征。因?yàn)樵撗b置的設(shè)計(jì)，至少在所示的實(shí)施例中，材料可從裝置中分配，無需使用者的手指靠近材料被分配的地點(diǎn)，這導(dǎo)致一更安全的產(chǎn)品。換句話說，致動(dòng)的部位(如圖2和3中的標(biāo)號(hào)225處所示，使用者按壓梭子的上端)位于裝置的相對(duì)端上，因此，間隔分配的部位(材料跑出計(jì)量腔室)。還應(yīng)指出的是，本發(fā)明的裝置是設(shè)備齊全的，或整體的，對(duì)其不必旋入到或以其它方式附連到一標(biāo)準(zhǔn)的噴霧或其它的瓶上，就如其它已知的分配系統(tǒng)那樣。
用于制造本發(fā)明的部件的特殊的材料可選擇適合裝置期待使用的用途。一有效的考慮在于，材料應(yīng)選擇成當(dāng)材料暴露在該裝置期待分配的液體時(shí)，它們不會(huì)變劣，或在UV光照射下，隨著時(shí)間的推移，或任何其它的環(huán)境因素下均不會(huì)變劣。例如，塑料和/或金屬可用于定量給料裝置的主腔室(本體和蓋)，計(jì)量腔室，梭子，以及體積間隔器部件。根據(jù)流體的腐蝕性，使得零件匹配的程序的精密度，以及克服密封以使梭子從一個(gè)位置到另一位置的移動(dòng)所需要的摩擦，來使用各種密封材料。用于密封的一種可能的合適的材料是乙烯-丙烯的O形環(huán)，它可以AS568-014的商標(biāo)名從Apple Rubber Products公司購得。被認(rèn)為可用于本發(fā)明的裝置中的另一類型的密封是一U形杯的密封，例如，可以014 Bunya N70 U-cup 5的商標(biāo)名從C&C Packings Inc.購得。杯形密封可對(duì)滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)提供較小的阻力，并可導(dǎo)向，這樣，密封的合適的定向可以是重要的。被認(rèn)為可用于本發(fā)明的裝置中的還有另一類型的密封是一方形密封環(huán)，例如，可以Quattro Seal 400-014的商標(biāo)名從RT Enterprises公司購得。也可使用密封材料的組合。此外，通過用略微過盈的配合，或用與滑動(dòng)件一體模制的略微突起的環(huán)，來確定諸部件匹配表面的尺寸，由此可獲得密封。密封所定位的軸的直徑較佳地相同，這樣，當(dāng)裝置致動(dòng)時(shí)，計(jì)量腔室的體積不會(huì)變化。再者，因?yàn)樯虾拖旅芊膺h(yuǎn)比中間密封用得多，所以，它們可設(shè)計(jì)使用超級(jí)的材料。
本發(fā)明的定量給料裝置的其它的優(yōu)點(diǎn)包括它較佳地不包括任何類型的電機(jī)或動(dòng)力源，它可安全地倒置、跌落、滾動(dòng)，或其它方式的運(yùn)動(dòng)，而不會(huì)潑出液體，以及它不依賴于致動(dòng)的方法(例如，擠壓瓶子或容器)，這種方法可以不均勻和因此不精確。
本發(fā)明的定量給料裝置可以滿裝或空裝方式運(yùn)輸和出售，如果滿裝出售，則可以重新灌裝或再次使用，只要主腔室內(nèi)有足夠的液體來填充計(jì)量腔室。提供一重新灌裝的定量給料裝置的一個(gè)方法是在蓋120和本體110之間的螺紋連接，以使蓋可移去而進(jìn)行重新灌裝。用于本裝置的流體較佳地是僅由于重力而可容易地流動(dòng)的流體，但其它更粘稠的流體可對(duì)裝置進(jìn)行某些修改后可進(jìn)行分配。例如，梭子可進(jìn)一步通過跑出裝置的下開口，以允許液體更容易地從裝置流出。因此，盡管本發(fā)明已經(jīng)主要地描述了有關(guān)液體、較粘稠的材料，以及甚至粉末、膏劑，如果固體球丸足以流動(dòng)以致能填充計(jì)量腔室并相繼地跑出裝置，則也可使用這樣的固體的球丸?？捎糜诒景l(fā)明的裝置的流體包括(但不限于)清潔化學(xué)品和凝縮液、保護(hù)性化學(xué)品、清潔劑、食品、漱口水、藥品、食品產(chǎn)品、動(dòng)物護(hù)理產(chǎn)品、汽車材料、建筑材料、粘結(jié)劑，以及諸如手用護(hù)膚霜和洗手液之類的個(gè)人衛(wèi)生材料。
本發(fā)明的定量給料裝置的其它的特征包括如下。外殼的外面的形狀可設(shè)計(jì)成僅定量給料裝置配合到具有一互補(bǔ)形狀的頸部的瓶上。這可通過提供一位于裝置上的鑰匙，和在另一個(gè)上的鑰匙孔道，或其它已知的方法來實(shí)現(xiàn)。對(duì)于匹配一組瓶子和一組定量給料裝置，以使它們提供一綜合的系統(tǒng)，這可以是特別地有用。在另一實(shí)施例中，裝置的最下部分可以略微尖些，以收集任何的液滴，然后，滴完那尖部而不是殘留在裝置的底部上。在另一實(shí)施例中，裝置的某些或全部的內(nèi)表面可涂以合適的涂層，以便于排出裝置的內(nèi)容物。
濃縮液或液體的合適的量可由制造商或用戶確定。例如，如果定量給料裝置出售或普通地用于一分配器，例如一0.95升(32盎司)的噴霧瓶，則計(jì)量的大小可這樣地確定當(dāng)用諸如水的其它的液體進(jìn)行稀釋時(shí)，已知液體的濃度，將得出0.95升(32盎司)的液體。
本發(fā)明的定量給料裝置可被出售或用于一載體，它包括多個(gè)空間，用于一個(gè)或多個(gè)定量給料裝置、諸如噴霧瓶的一個(gè)或多個(gè)容器、清潔工具，以及其它的結(jié)合定量給料裝置使用的供應(yīng)品。
本發(fā)明現(xiàn)已參照它的若干個(gè)實(shí)施例作了描述。本技術(shù)領(lǐng)域里的技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，在不脫離本發(fā)明的范圍的前提下，還可對(duì)上述的實(shí)施例作出許多變化。例如，圖1中所示的全部設(shè)計(jì)并不是所有的部分都是需要的。因此，本發(fā)明的范圍不應(yīng)限制在該應(yīng)用中所述的結(jié)構(gòu)，而應(yīng)由權(quán)利要求書的文字所描述的結(jié)構(gòu)，以及這種結(jié)構(gòu)的等價(jià)物來予以限定。
權(quán)利要求
1.一用于液體的一體的定量給料裝置，包括(a)一主腔室，其尺寸適于保持一份以上的計(jì)量液體；(b)一計(jì)量腔室，其尺寸適于保持一份的計(jì)量液體，與主腔室保持流體連通；以及(c)一未偏置的梭子，其適于在下列位置之間運(yùn)動(dòng)(i)一第一位置，其中，液體可在主腔室和計(jì)量腔室之間流動(dòng)，但不流出裝置；以及(ii)一第二位置，其中，梭子被壓下，并將計(jì)量腔室與主腔室密封，并允許液體流出裝置。
2.一用于液體的緩沖的定量給料裝置，包括(a)一主腔室，其尺寸適于保持一份以上的計(jì)量液體；(b)一計(jì)量腔室，其尺寸適于保持一份的計(jì)量液體，與主腔室保持流體連通；以及(c)一梭子，其適于在下列位置之間運(yùn)動(dòng)(j)一第一位置，其中，液體可在主腔室和計(jì)量腔室之間流動(dòng)；(ii)一第二位置，其中，梭子被壓下，并將計(jì)量腔室與主腔室密封，并允許液體流出計(jì)量腔室；以及(iii)一第三位置，其在第一和第二位置中間，其中，沒有液體可在主腔室和計(jì)量腔室之間流動(dòng)，且沒有液體可從計(jì)量腔室逸出。
3.一定量給料裝置，包括(a)一主腔室，其尺寸適于保持一份以上的計(jì)量液體；(b)一計(jì)量腔室，其尺寸適于保持一份的計(jì)量液體，與主腔室保持流體連通；以及(c)一梭子，其適于在下列位置之間運(yùn)動(dòng)(i)一第一位置，其中，液體可在主腔室和計(jì)量腔室之間流動(dòng)；以及(ii)一第二位置，其中，梭子被壓下，并將計(jì)量腔室與主腔室密封，并允許液體流出計(jì)量腔室；其中，梭子的致動(dòng)部位設(shè)置在裝置的遠(yuǎn)離液體流出裝置的分配部位的相對(duì)端處。
4.如權(quán)利要求1、2和3中任何一項(xiàng)所述的定量給料裝置，其特征在于，梭子適于在第二位置和第一位置之間運(yùn)動(dòng)，其中，計(jì)量腔室可用取自主腔室的液體進(jìn)行重新灌裝。
5.如權(quán)利要求1、2和3中任何一項(xiàng)所述的定量給料裝置，其特征在于，梭子設(shè)置在主腔室和計(jì)量腔室內(nèi)。
6.如權(quán)利要求1、2和3中任何一項(xiàng)所述的定量給料裝置，其特征在于，裝置包括一在計(jì)量腔室內(nèi)的體積的間隔器。
7.如權(quán)利要求1、2和3中任何一項(xiàng)所述的定量給料裝置，其特征在于，組合在主腔室和計(jì)量腔室中的至少一個(gè)腔室內(nèi)的液體。
8.如權(quán)利要求2和3中任何一項(xiàng)所述的定量給料裝置，其特征在于，裝置還包括一將梭子朝向第一位置偏置的彈簧。
9.如權(quán)利要求1、2和3中任何一項(xiàng)所述的定量給料裝置，其特征在于，主腔室是可重新灌裝的。
10.如權(quán)利要求9所述的定量給料裝置，其特征在于，主腔室可通過移去形成主腔室的至少一部分的一蓋而進(jìn)行重新灌裝。
11.如權(quán)利要求1、2和3中任何一項(xiàng)所述的定量給料裝置，其特征在于，與一載體盤組合。
12.如權(quán)利要求2和3中任何一項(xiàng)所述的定量給料裝置，其特征在于，梭子是未偏置的。
13.如權(quán)利要求1、2和3中任何一項(xiàng)所述的定量給料裝置，其特征在于，當(dāng)主腔室內(nèi)的流體已經(jīng)分配時(shí)，主腔室不能容易地重新灌裝。
14.在具有一計(jì)量腔室的定量給料裝置中，當(dāng)一可移動(dòng)的體積間隔器放置在計(jì)量腔室內(nèi)時(shí)，間隔器減小可供給計(jì)量腔室內(nèi)的液體的體積。
15.一提供用于液體的定量給料裝置的方法，定量給料裝置包括一主腔室，其尺寸適于保持一份以上的計(jì)量液體，一計(jì)量腔室，其尺寸適于保持一份計(jì)量液體，與主腔室流體連通，以及一未偏置的梭子，其適于在第一位置和第二位置之間運(yùn)動(dòng)，在第一位置，液體可在主腔室和計(jì)量腔室之間流動(dòng)，但不流出裝置，在第二位置，梭子被壓下，并將計(jì)量腔室與主腔室密封，且允許液體流出裝置，該方法包括以下諸步驟(a)在主腔室和計(jì)量腔室內(nèi)，定位梭子的至少一第一部分；(b)用液體至少填充主腔室；以及(c)密封定量給料裝置內(nèi)的液體。
全文摘要
本發(fā)明揭示一定量給料裝置，其中，一預(yù)定量的諸如濃縮流體的材料，可用指壓從裝置中分配。在一實(shí)施例中，裝置包括一可在第一和第二位置之間移動(dòng)的梭子，在第二位置，流體可從計(jì)量腔室中逸出。
文檔編號(hào)G01F11/38GK1618010SQ02827882
公開日2005年5月18日 申請(qǐng)日期2002年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月7日
發(fā)明者C·M·阿色勞爾特, J·J·笛厄, S·J·馬克色, G·L·奧爾森 申請(qǐng)人:3M創(chuàng)新有限公司