推進劑驅動的雙流體筒的制作方法

專利名稱：推進劑驅動的雙流體筒的制作方法
推進劑驅動的雙流體筒
對相關申請的交叉參引
本申請要求來自2006年3月20提交的發明名稱為"推進劑驅動的雙 流體筒"的美國臨時申請No.60/784137的優先權并要求其權益，該申請 通過參引合并與此。
背景技術：
雙流體筒用于存儲和分配在使用前必須保持分離，然后在分配時 需要以精確的比率非常迅速地混合到一起以確保發生適當化學反應的 兩種流體。如果筒沒有以所需的預設比率適當地分配兩種流體，則最 終的流體混合物可能受到很大的影響，并且可能不會如需求那樣起作 用或粘附。這樣的流體的示例是用于形成熱固性粘合劑(即樹脂和硬 化劑)的流體。
在過去的二十年中，雙流體筒已經用于工業中，并且這些年來， 已經開發了不同類型的雙流體筒。相對新近開發的雙流體筒的示例是 在發明名稱為"雙產品分配器"的美國專利No.5310091中圖示和描述 的，該專利("091專利")與本申請是共同擁有的并通過參引合并于 此。然而，對于這些現有設計，為了分配其中的流體，需要某種通常 通過提供機械效益的機構(例如填縫槍)或氣壓缸驅動的機構來提供 大力的裝置。所需的附加分配機構涉及額外費用并需要使用者采用將 筒裝入該機構中的額外步驟。
這些現有分配機構和筒配置還具有其它缺點。例如，這些另外的 機構對于使用者來說經常難以控制。與此相關的情況是對于填縫槍的 使用，在使用填縫槍時，手柄和觸發組件通常距離施加點八英寸或更 遠，使得分配機構難以控制。這些現有機構的另一缺點在于它們通常給分配組件增加了重量，并仍需要使用者施加大量的力。
因此，存在對雙流體分配筒的需求，所述雙流體分配筒是獨立成 套的并利用簡單的觸發器驅動，不需要外部的分配機構來從筒中分配 流體。

發明內容
根據本發明的一個方面， 一種用于存儲和分配兩種流體的推進劑 驅動的流體筒包括罐，該罐具有形成在其上的開口，并具有與該開口 相對的密封端。該筒還包括設置在罐內的固定筒和設置在該固定筒內 的導流管，其中該固定筒限定了與形成在罐中的開口處于連通的出口， 該導流管限定了與由固定筒限定的出口并置的出口。該筒還包括第一 活塞和可移動筒，該第一活塞設置在固定筒的內部與導流管的外部之 間從而形成用于第一流體的流體腔，該可移動筒具有封閉端和側壁， 其中該可移動筒設置在固定筒內，位于第一活塞與罐的密封端之間， 并且其中該可移動筒側壁連接到第一活塞，并具有至少一個形成于該 側壁中的通道。根據本發明的此方面，該筒還包括壓縮壁，該壓縮壁 設置在可移動筒的內部，位于第一活塞與可移動筒的封閉端之間，其 中該壓縮壁和該可移動筒限定了用于第二流體的第二流體腔。在該罐 內設置有推進劑，并且閥連接到罐的開口。


根據下文的描述、附帶的權利要求和附圖，將會更好地理解本發 明的這些和其它特征、方面和優點，其中
圖l是本發明的筒和靜態混合器的實施例的透視圖； 圖2是圖1中示出的筒的頂視圖2A是沿圖2中的線2A-2A截取的縱向剖視圖，示出了本發明雙流 體筒的填滿的實施例；
圖2B是圖2A的2B中所示區域的放大詳細視圖3是圖1中示出的筒的頂視圖，其中閥旋轉到打開位置；圖3A是沿圖3中的線3A-3A截取的縱向剖視圖，示出了本發明雙流 體筒的填滿的實施例；
圖3B是圖3A的3B中所示區域的放大詳細視圖4是與圖3A中的視圖相似的縱向剖視圖，其中雙流體筒處于中間 分配位置；
圖4A是圖4的4A中所示區域的放大詳細視圖，示出了形成于可移 動筒中的通道；
圖5是圖3A中示出的雙流體筒的縱向剖視圖，其中雙流體筒的含量 被分配了；
圖6是具有替代闊機構的與圖3A中的視圖相似的縱向剖視圖； 圖7是用于本發明雙流體筒的閥和混合器附件的實施例的分解視
圖7 A是圖7的閩和混合器附件的實施例的組裝視圖； 圖7B是圖7A的7B中所示區域的放大、橫剖詳細視圖； 圖8是用于本發明雙流體筒的閥和混合器附件的替代實施例的分 解視圖9是與圖6中的視圖相似的縱向剖視圖，示出了本發明的替代實 施例。
具體實施例方式
參照圖l，示出了本發明的推進劑驅動的雙流體筒20的實施例，該 雙流體筒20連接有閥22并具有靜態混合器24。如下文所詳細說明的， 雙流體筒20存儲兩種彼此分離的流體，直到用戶準備將流體混合到一 起。而且，如下文詳細說明的，推進劑可用于促使筒驅動。該推進劑 驅動的雙流體筒包括外罐26。在此視圖中，閥22處于關閉位置，并包 括閥體28、閥門30、閥觸發器32、閥雙端口出口34和靜態混合器連接 器36。
參照圖2A和圖4，示出了本發明的推進劑驅動的雙流體筒20的實施 例的縱向剖視圖。圖2A示出了處于填充狀態的筒20，而圖4示出了處于中間分配位置的筒。在雙流體筒20的此實施例中，用于存儲和分配第 一流體44和第二流體46的第一流體腔40和第二流體腔42分別形成在罐 26內。在雙流體筒20的此實施例中，筒20包括固定筒48、導流管50、 具有密封件(例如，在此實施例中的唇形密封件54)的同軸活塞52、 具有密封件(例如，在此實施例中的0型環58)的壓縮壁56、以及具有 與其相連的柱62的可移動筒60。應當理解本發明的筒20中采用的任何 密封件，諸如密封件54、 58可以是現有技術所公知的任何類型的密封 件。此實施例中的固定筒48是限定了中空內部的圓柱壁。
筒20的導流管50設置在固定筒48的中空內部內。此實施例中的壓 縮壁56與導流管50整體形成，該導流管50將壓縮壁56固定在適當的位 置。導流管50和壓縮壁56不需要彼此整體形成。雙流體筒20的同軸活 塞52設置在筒20內，位于導流管50的外部與固定筒48的內部之間。在 此實施例中，同軸活塞52圍繞導流管50的外部。同軸活塞52與導流管 50的外部以及固定筒48的內部一起限定了第一流體腔40。在此實施例 中，可移動筒60與壓縮壁56限定了第二流體腔42。在此實施例中，在 可移動筒60的開口端80處，通道82 (圖4A)形成在可移動筒60的側壁 中。導流管50在第二流體腔42與形成在閥22中的端口64之間提供流體 連通。導流管50具有形成于其上的結構壁66，該結構壁66形成使容納 第一流體44的腔40能夠與也形成在閥22中的獨立端口70處于流體連通 的通道68。
在此實施例中，推進劑72存儲在形成于可移動筒60的底表面與罐 26底部的內表面76之間的區域74中。推進劑72能夠在可移動筒60周圍 以及在可移動筒60的外部與固定筒48的內部之間流動。形成在可移動 筒60的開口端80處的通道82允許推進劑72流入由同軸活塞52、導流管 50、壓縮壁56以及可移動筒60的內部限定的區域78中。
在此實施例中，不允許推進劑72流出外罐26。在此實施例中，采 用氣霧劑行業通用的密封構造來實現此。具體地，在杯84與罐26之間形成密封件86。在導流管50與杯84之間形成另一密封件88，并且在固 定筒48與導流管50的相互聯接(interaction)之間形成密封件。應當理 解在本發明的不同實施例中可采用其它密封構造，諸如可不形成密封
件86、 88或可不使用杯84，在這種情況下，將直接利用雙流體筒內部 組件的部件對罐26進行密封。在此實施例中，不允許推進劑72流入容 納第一流體44的腔40或容納第二流體46的腔42中。這通過位于導流管 50的頂部(即出口端)、固定筒48的頂部出口區與杯84之間的密封件 88來實現。
特別參照圖2，可以看到，在此實施例中，閥22的雙端口出口34的 通道與推進劑驅動的筒20的縱軸成90度設置。如在圖2B中最好地看到， 在閥門30同樣如它在圖1中那樣處于關閉位置的情況下，在閥門30處， 端口64、 70被有效地阻擋。如圖2A中所見，端口64與流體腔42處于直 接連通，而端口70與流體腔40處于直接連通。
圖3示出了推進劑驅動的雙流體筒20的頂視圖，其中閥22處于打開 位置，允許從筒20中分配流體44、 46。在此實施例中，將閥觸發器32 從圖2中所示的位置順時針旋轉90度將閥22置于打開位置。如圖3B中最 好地看到，在閥門30處于打開位置的情況下，形成在閥門30中的通道 90、 92分別旋轉到與端口64、 70成一直線。這在端口64、 70與閥雙端 口出口34的通道之間有效地形成了打開通道。在出口34的通道打開的 情況下，與分配筒20的其它部件一起作用的推進劑72促使腔40、 42中 的流體44、 46流出筒20。具體地，推進劑72的膨脹將可移動筒60和同 軸活塞52向出口推動。通過閥22和靜態混合器24，推進劑72壓在可移 動筒60和同軸活塞52上，因為推進劑72具有已知的蒸汽壓力，該蒸汽 壓力大于大氣壓力與存在于組件內部的摩擦損失的和。同軸活塞52和 可移動筒60的擠壓迫使流體44、 46流出它們的腔40、 42進入端口64、 70中。然后流體44、 46被迫進入閥門通道90、 92中，并隨后進入雙端 口出口34 (圖l)中。最后，流體44、 46被迫進入并通過靜態混合器24 (圖l)。
11為了保持所分配流體的一致比率，同軸活塞52與可移動筒60的開 口端80或者通過塑性焊接、搭扣配合或者通過一些其它的普通連接方 法連接到一起。將同軸活塞52與可移動筒60連接到一起防止了同軸活 塞52和可移動筒60彼此獨立地移動，并保持腔40、 42中的流體44、 46 以相同比例的比率分配。此外，應當注意的是同軸活塞52與可移動筒 60之間的連接形成為使得形成在可移動筒60的開口端80中的通道82不 會被阻擋，從而推進劑72能夠通過通道82。
圖5示出了可用流體被排空的推進劑驅動的雙流體筒20。如在氣霧 劑產品中通常發現的，在此實施例中，筒20仍含有推進劑72。而且， 在此實施例中，小量的流體46留在端口64中以及導流管50的內部區域 中。可采用諸如在共同擁有的美國專利申請Ser.No.ll/031929中所述的 方法來使剩余流體46減到最少，所述方法可包括改進排空桿62或完全 地去除桿62。在此實施例中，較小量的流體44留在端口70中。
本發明的筒20的一個實施例可以如下方式組裝。首先，如在具有 活塞的氣霧劑行業中通常所做的那樣，在外罐26的生產過程期間，將 雙流體筒內部部件以圖5中所示的構造插入外罐26中。在此實施例中， 可將杯84連接到外罐26并將杯84巻曲，并且利用氣霧劑行業中通用的 方法形成密封件86。在此實施例中，然后或者通過穿過罐26中的開口 94的桿或者通過使用空氣壓力將雙流體筒內部部件推向杯84中的開 口。在雙流體筒內部部件處于杯84中適當位置的情況下，將杯84巻曲 并且形成密封件88，以便如圖示的那樣與雙流體筒內部部件接合。巻 曲通過與氣霧劑行業中通常使用的方法相類似的方法實現。然后使用 與共同擁有的美國專利No.6848480中所涉及的方法相類似的方法或者 通過使用真空來利用流體44、 46填充雙流體筒部件以消除滯留空氣。
然后將閥22安裝在罐26上，并且端口64、 70與腔40、 42的出口對 齊并密封到腔40、 42的出口。如圖2B中所見，將閥22置于關閉位置。然后將推進劑72通過孔94添加到罐26的底部中。如氣霧劑行業中通用 的，將橡膠塞96放在適當的位置以將推進劑72密封在罐26內。
圖6示出了本發明的另一個閥的實施例。在此實施例中，筒具有不 同的閥22b。此實施例的閥22b通過壓下閥體28b靠在彈簧100上進行驅 動。閥體28b的下壓導致一對閥桿102、 104打開，并依次打開通道64、 70，從而允許通過閥22b的雙端口出口106分配流體44、 46。
圖7、 7A、 7B和8示出了本發明的其它閥和混合器附件的實施例。 當筒20的流體成分44、 46混合到一起時，它們形成最終產品。由此， 所用的混合器24是可任意處理的。然而，當允許流體44、 46在出口34 處混合時，問題出現了。最終產品能夠在實際上致使所有剩余在筒20 中的流體無用的情況下形成，因為這些剩余流體不能被分配。此實施 例的閥和混合器附件110解決了此問題。闊和混合器附件110包括帶有 翼片銷124a、 124b的閥連接件112、具有端口116a、 116b的混合器114 以及具有翼片120a、 120b的混合器殼體118。閥連接件112具有形成于其 中的端口122a、 122b。
要將閥和混合器附件110連接到閥22,將閥連接件端口122a、 122b 與出口34中的端口對齊，并將閥連接件112推到出口34上。混合器殼體 118的翼片120a、 120b搭扣在閥連接件112的翼片銷124a、 124b中。作為 此過程的一部分，混合器114的端口116a、 116b與閥連接件112的端口 122a、 122b對齊，并連接到所述端口122a、 122b。翼片連接件使混合器 殼體118和所封裝的混合器114能夠容易地拆除和替換。這種配置還保 持閥22的出口34不留有混合到一起的流體44、 46。由此，筒20能反復 地再利用，直到它的所有容納物都被使用。圖8顯示了替代實施例，在 該實施例中，翼片120a、 120b與閥連接件112整體形成，并且混合器殼 體118具有與閥連接件112的改進翼片銷124a、124b相互作用并接合的接 合凸緣126a、 126b。此實施例中所示的閥與圖6中所
示的閥22b類似。然而，應當注意的是可釆用任何閥配置，包括圖2B和 其它先前的附圖中所示的閥22。在此實施例中，固定筒120具有非密封 穩定環122，以確保雙流體筒相對于外罐26和杯84的中心位置。在圖9 的實施例中，推進劑72容納在形成于移動筒126上的凸緣124與外罐26 的底部76之間的腔74中。形成在罐26內的區域128容納環境空氣。區域 128通過巻曲的區域130與環境大氣處于連通，但不像在其它先前所述 的實施例中那樣進行密封。
流體44、 46的壓力與凸緣124的直徑和推進劑72的蒸汽壓力成比 例。如同前述的實施例一樣，通過閥22和靜態混合器24，推進劑72壓 在可移動筒60和同軸活塞52上，因為推進劑72具有已知的蒸汽壓力，
該蒸汽壓力大于大氣壓力與存在于組件內部的摩擦損失的。如前所述， 同軸活塞52和可移動筒60的擠壓迫使流體44、 46流出它們的腔40、 42 并進入端口64、 70中。由此，當閥22打開時，流體從筒中流出。
此系統可基于各種雙流體的比率使用。具有不同于l: l比率的雙 流體筒的示例在共同擁有的美國專利申請Ser.No.l0/938328中公開。此 處描述和要求保護的此筒20可在使用多種流體(例如，超過兩種)的 情況下采用。
盡管已經根據特定的實施例對本發明進行了討論，但是應當理解 的是本發明不是如此限定的。這些實施例在此處作為示例說明，并且 具有許多可被采用并仍落在本發明范圍內的修改、變形和其它實施例。
1權利要求
1. 一種推進劑驅動的流體筒，用于存儲和分配兩種流體，包括罐，其具有形成在其上的開口，并具有與所述開口相對的密封端；固定筒，其設置在所述罐內，其中所述固定筒限定了與形成在所述罐中的所述開口處于連通的出口；導流管，其設置在所述固定筒內，并限定了與由所述固定筒限定的所述出口并置的出口；第一活塞，其設置在所述固定筒的內部與所述導流管的外部之間，從而形成用于第一流體的流體腔；可移動筒，其具有封閉端和側壁，其中所述可移動筒設置在所述固定筒內，位于所述第一活塞與所述罐的所述密封端之間，并且其中所述可移動筒側壁連接到所述第一活塞，并具有至少一個形成于所述側壁中的通道；壓縮壁，其設置在所述可移動筒的內部，位于所述第一活塞與所述可移動筒的所述封閉端之間，其中所述壓縮壁和所述可移動筒限定了用于第二流體的第二流體腔；推進劑，其設置在所述罐內；以及閥，其連接到所述罐的所述開口。
2. 根據權利要求l所述的推進劑驅動的流體筒，其中所述閥是觸 發驅動的。
3. 根據權利要求l所述的推進劑驅動的流體筒，其中所述閥是彈 簧驅動的。
4. 根據權利要求l所述的推進劑驅動的流體筒，進一步包括連接 到所述閥的混合器。
5. 根據權利要求l所述的推進劑驅動的流體筒，進一步包括連接到所述閥的閥和混合器附件，其中所述閥和混合器附件包括閥連接件、 混合器以及混合器殼體，并且所述混合器殼體和所述混合器可與所述 閥連接件分開。
6. 根據權利要求l所述的推進劑驅動的流體筒，其中所述導流管 與所述壓縮壁整體形成。
7. —種推進劑驅動的流體筒，用于存儲和分配兩種流體，包括 罐，其具有形成在其上的開口，并具有與所述開口相對的密封端； 固定筒，其設置在所述罐內，其中所述固定筒限定了與形成在所述罐中的所述開口處于連通的出口 ；導流管，其設置在所述固定筒內，并限定了與由所述固定筒限定 的所述出口并置的出口；第一活塞，其設置在所述固定筒的內部與所述導流管的外部之間， 從而形成用于第一流體的流體腔；可移動筒，其具有封閉端和側壁，其中所述可移動筒設置在所述 固定筒內，位于所述第一活塞與所述罐的所述密封端之間，并且其中 所述可移動筒側壁連接到所述第一活塞，并具有至少一個形成于所述 側壁中的通道；壓縮壁，其設置在所述可移動筒的內部，位于所述第一活塞與所 述可移動筒的所述封閉端之間，其中所述壓縮壁和所述可移動筒限定 了用于第二流體的第二流體腔；推進劑，其設置在所述罐內；以及蓋，其連接到所述罐并覆蓋所述罐的所述開口。
8. —種推進劑驅動的流體筒，用于存儲和分配兩種流體，包括 罐，其具有形成在其上的通向大氣的開口，并具有與所述開口相對的密封端；固定筒，其設置在所述罐內，其中所述固定筒限定了與形成在所 述罐中的所述開口處于連通的出口；導流管，其設置在所述固定筒內，并限定了與由所述固定筒限定 的所述出口并置的出口；第一活塞，其設置在所述固定筒的內部與所述導流管的外部之間，從而形成用于第一流體的流體腔；可移動筒，其具有封閉端，所述封閉端具有從該封閉端向外延伸 的凸緣，其中所述可移動筒設置在所述固定筒內，位于所述第一活塞 與所述罐的所述密封端之間，并且其中所述可移動筒的所述凸緣從所 述可移動筒的所述封閉端向外延伸，以與所述罐的內部接觸并密封；壓縮壁，其設置在所述可移動筒的內部，位于所述第一活塞與所 述可移動筒的所述封閉端之間，其中所述壓縮壁和所述可移動筒限定 了用于第二流體的第二流體腔；推進劑，其設置在所述罐內，位于所述罐的所述密封端與所述可 移動筒的所述凸緣之間；以及閥，其連接到所述罐的所述開口。
9. 根據權利要求8所述的推進劑驅動的流體筒，其中所述閥是觸 發驅動的。
10. 根據權利要求8所述的推進劑驅動的流體筒，其中所述閥是 彈簧驅動的。
11. 根據權利要求8所述的推進劑驅動的流體筒，進一步包括連 接到所述闊的混合器。
12. 根據權利要求8所述的推進劑驅動的流體筒，進一步包括連 接到所述閥的閥和混合器附件，其中所述閥和混合器附件包括閥連接 件、混合器以及混合器殼體，并且所述混合器殼體和所述混合器可與 所述閥連接件分開。
13. 根據權利要求8所述的推進劑驅動的流體筒，其中所述導流管與所述壓縮壁整體形成。
14. 一種用于組裝推進劑驅動的流體筒的方法，所述流體筒用于 存儲和分配兩種流體，所述方法包括提供一種罐，所述罐在一端具有開口且在另一端具有用于密封的孔；提供流體筒組件，所述流體筒組件包括固定筒、導流管、第一活 塞、可移動筒以及壓縮壁，其中所述導流管設置在所述固定筒內；所 述第一活塞設置在所述固定筒的內部與所述導流管的外部之間，從而 形成用于第一流體的流體腔；所述可移動筒設置在所述固定筒內并具 有側壁，其中所述可移動筒側壁連接到所述第一活塞并具有至少一個 形成于所述側壁中的通道；以及所述壓縮壁設置在所述可移動筒的內部，其中所述壓縮壁和所述可移動筒限定了用于第二流體的第二流體 腔；通過所述開口將所述流體筒組件插入所述罐中； 在所述開口處巻曲所述罐并連接具有開口的杯以容納所述流體筒 組件；通過所述罐中所述用于密封的孔，將所述流體筒組件推入所述杯 中的所述開口中；巻曲所述杯，以接合所述流體筒組件并將所述流體筒組件固定在 適當位置；用兩種流體填充所述流體筒組件；將閥安裝在所述杯中的所述開口上；通過所述罐中的所述孔，用推進劑填充所述罐；以及將橡膠塞放在所述孔中以將所述推進劑密封在所述罐中。
15. 根據權利要求14所述的用于組裝推進劑驅動的流體筒的方 法，其中將桿穿過所述罐中的所述孔，以將所述流體筒組件推入所述 杯中的所述開口中。
16.根據權利要求14所述的用于組裝推進劑驅動的流體筒的方 法，其中通過所述罐中的所述孔施加的空氣壓力用于將所述流體筒組 件推入所述杯中的所述開口中。
全文摘要
公開了一種不需要獨立分配機構的推進劑驅動的雙流體筒。
文檔編號B65D83/00GK101443241SQ200780009955
公開日2009年5月27日 申請日期2007年3月19日 優先權日2006年3月20日
發明者庫爾特·梅茨鮑爾, 彼得·恩古, 羅伯特·W·施普林霍恩, 馬克·A·戈爾德貝格 申請人:諾信公司