可與無氣泵相聯的改進容器及其製造方法

2023-05-21 13:33:06

專利名稱：可與無氣泵相聯的改進容器及其製造方法
技術領域：
本發明涉及一種可與可手動操作的泵相聯的容器，所述可手動操作的泵用於分配 在氣密性條件下盛裝在容納於剛性主體內的可變形袋中的流體物質。
背景技術：
將流體物質(液體和乳劑)封裝在容器中是已知的，這些物質通過手動操作安 裝在相應容器的口部上的小泵而從容器中分配。泵的操作使得一些流體物質從容器中抽 出，如果容器是剛性的，則在容器中形成真空，這將阻止物質的進一步抽出和分配，如果不 允許空氣進入到容器(這通常發生在泵與泵本體接觸並在泵本體上滑動的那些區域中)， 或者如果容器不包括可沿著容器的圓柱形內表面密封地滑動的基部(參見US4，691，847、 US4, 694，977和US5，971，224的實例)後者的系統用於通過在保持內部壓力恆定的同時減 少其內部容積來補償容器的容積，但該系統非常費力而且費用高。在很多情況下，適宜的或需要的是，要通過泵分配的流體物質不會與容器內的大 氣接觸(其中分配泵安裝在該容器上)如果容器內的流體的成分不會進行改變，或者如果 封裝在容器中的流體物質保持無菌是必須的，則將流體密封成與大氣不接觸是很重要的。 為此，US3，420，413已經提出了一種裝置，該裝置包括盛裝流體物質的袋，該流體物質將在 袋子內保持與大氣隔離，該袋(參見US3，420，413的第4欄第22-28行)由可彈性變形的柔 性材料製成並且具有頸部，在袋已填充有要分配的流體物質之後，支承元件(具有用於容 納泵的成型孔口)密封地施加在袋頸部上；在此之後，泵被密封地安裝在所述支承元件上， 從而阻止該流體物質被空氣汙染(參見US3，420, 413的第5欄第15-38行)。然後，容納流 體物質並且使泵密封地安裝在袋頸部上的袋被插入剛性主體中(明顯需要非常小心的是， 為了不破壞袋，剛性主體的自由端不能與填充有流體物質的袋相接觸)，然後，所述支承元 件被定位且固定在該剛性主體上(參見US3，420，413的第5欄第56-61行)。因此，在袋的 外表面和剛性主體的內表面之間形成有一間隙，該間隙經由設置在容器基部的孔與大氣連 通；這樣，當流體物質通過操作泵而從袋中抽出時，該袋被大氣壓力擠壓，以使得物質可很 容易地被泵抽出並排到外面(參見US3，420，413的第5欄第70-73行)。上述裝置的主要 缺陷是可變形的袋必須在該袋被插入相應剛性容器內之前填充有流體物質，以及將袋插入 容器中所涉及的操作要十分小心謹慎，這是因為該袋在插入到容器內部時很容易被撕破。在1993年9月2日公開的JP05031790A和JP05031791A描述了由可彈性變形材 料製成的袋如何直接產生在剛性容器中。為了該目的，細長的預製件(由熱塑性材料製成 並且具有細長的、中空的圓柱狀主體，該主體在預製件具有頸部的一端開口，凸緣從該頸部 徑向突出)被插入具有口部的剛性容器中，頸部從該口部延伸出，預製件的凸緣靠在頸部 的自由邊緣上，預製件被加熱，並由推動器朝著容器基部推進，然後在容器內膨脹，直到形 成袋，袋的外表面(至少袋的大部分表面)貼附至容器的內表面。以這種方式獲得的袋還 具有頸部，該頸部的至少一端部具有向外突出的縱向肋，其中一些徑向肋或凸出部從預製 件凸緣的面向袋所插入的容器頸部的自由邊緣的表面突出這些肋或凸出部限定了空氣通道，空氣從外部在容器和袋之間滲透，以使得袋在通過泵向外分配流體物質時變平或朝內 變形，從而阻止在袋內形成阻礙流體物質分配的真空。尤其是，在這兩個日本專利中，所使用的用於將容器內的袋膨脹的方法在袋上施 加了相當大的應力，這可能在袋膨脹期間和使用期間將袋弄破。W0-A-2009047021和JP-A-2000158519描述了現有技術中已知的容器。這基本上是由於下述事實引起的生產方法使袋(至少在一些點處)貼附至袋在 其中膨脹的腔的一部分上。

發明內容
因此，本發明的主要目的是提供一種所述類型的裝置，在該裝置中，相應的可變形 袋在膨脹步驟期間很少破裂，並且該袋優選佔據袋在其中膨脹的腔內的整個容積。這些或其它目的通過根據所附權利要求的技術教導的裝置來實現。


接下來的描述提供了裝置的一個非排它性實施例，所述實施例通過非限制性實例 的方式進行說明；所述實施例藉助於所附的附圖示出，附圖中圖1至7以截面圖的方式示出了生產容器的方法的各個步驟；以及圖8和圖9分別示出了圖6和7的放大細節。
具體實施例方式首先參見圖1，圖1示出了本發明方法的第一步驟。最初，外部的剛性主體5設置有頸部6，該頸部6限定了通向主體腔7的孔口。頸 部具有外螺紋6A，如下文所述，該外螺紋6A用於旋緊密封泵(藉助於環狀帽)。主體6優選地由透明材料(比如透明塑料或玻璃)製成。提供預製件8，所述預製件8通過模製塑性材料(比如聚乙烯(PE)、聚對苯二甲酸 乙二醇酯(PET)、聚丙烯(PP)或類似物)而形成，或者通過共注成型互不相同材料的不同層 而形成。預製件8包括下部帶圓角的細長主體。該預製件還包括頸部2，凸緣3從該頸部徑 向延伸。牙部(未示出)從頸部的外部部分延伸，牙部的用途將在下文闡述。預製件8的橫向主體尺寸使得預製件可自由地插入剛性主體5中，而預製件頸部2 的輪廓和尺寸使得預製件頸部易於穿入主體5的頸部6內的孔中，其中牙部的自由端與頸 部6中的孔的內表面充分接觸，並且預製件的突出凸緣3靠在頸部6的端部上但並沒有密 封地貼附至頸部6的端部，這是由於間隔開的徑向肋或凸出部(也未示出)從凸緣3的下 表面(相對於圖1)突出。以這種方式下，在預製件頸部的凸緣3和容器頸部6的端部邊緣之間形成自由通 道，儘管在預製件頸部2的外表面和剛性主體5的頸部6中的孔的內表面之間(在每個牙 部4和與其相鄰牙部之間)還形成其它自由通道。本質上，腔室7與外部自由連通。
預製件被加熱到足以使形成預製件的塑性材料變軟(使塑性材料可塑)的溫度。 在本方法中，預製件例如在4至7秒的時間內加熱至120°C的溫度。
一旦被加熱，預製件被插入主體5中，從而獲得如圖1所示的情形。具體地，預製 件凸緣3靠在主體5的頸部6的邊緣上。如可從該圖中看到的，噴嘴20被插入預製件中並 且密封地連接至預製件8的頸部2。該密封連接以已知方式形成。然後，將第一空氣射流供給到預製件中以使預製件8膨脹，以便形成袋8 (用與預 製件相同的附圖標記表示)，該袋至少部分地佔據所述主體腔。供給到預製件內部的膨脹空 氣或流體根據預製件的厚度具有2-lObar的壓力，優選地具有3bar的壓力。供給到預製件 中的空氣射流持續大約0. 5-1秒鐘。該噴射空氣處於環境溫度，但也可根據需要而較熱。具體地，將空氣供給到預製件中使袋膨脹，以使得袋貼附至限定腔7的壁。袋擴 張，直到俘獲在形成於袋和腔7的壁之間的間隙內的空氣壓力達到與供給到預製件中的空 氣壓力相等的值。在這一方面，在孔口附近，新形成的袋突然貼靠在腔7的側面上形成了密 封，該密封阻止存在於該間隙中的空氣逸出。袋的膨脹因而僅僅部分膨脹。在已知的技術中，袋處於壓力下，同時允許存在於間隙中的空氣從某部分朝著容 器頸部滲漏，更高的膨脹壓力用於加速空氣滲漏。相反地，根據本發明，最初的空氣射流被 中斷以抵消袋內的壓力(即，通過使袋內壓力等於外部壓力)。存在於間隙7A中的壓縮空 氣因而擠壓袋以將其與限定腔的壁隔開，並且該壓縮空氣向上滲漏而從頸部排出。該過程使得袋與該容器的內壁基本上隔開。本質上，例如由於塑性材料的溫度和 一種「粘合效應」，阻止了袋與限定腔的壁之間的假設的貼附。應注意的是，這種至少部分貼 附將不僅是可能的，而且是非常有可能的，並且損害袋的完整性。在擠壓該袋所需的時間以及空氣從間隙7A逸出的時間過去之後(大約0.5至1 秒鐘)，另一空氣射流被供給到該袋中(圖4)。此時，該袋8以較大程度填充腔7 (圖4)。在這一方面，保持俘獲在間隙7A內的空 氣具有的最初容積比在前述步驟期間存在於預製件與腔壁之間的空氣容積小。這是因為在 供給空氣射流的時刻(圖3)，袋佔據了比預製件更大的腔容積。與之前的情況一樣地，另一空氣射流保持0. 5至1秒鐘的時間。然後中斷該另一 空氣射流，該袋被縮小，存在於間隙7A中的壓縮空氣向上逸出，獲得圖5的狀態。在這種情 況下，袋已經幾乎完全填充腔。此時，如圖6所示，最後的空氣射流被供給以使袋完全膨脹。 在這一方面，圍繞袋並且俘獲在該袋與限定腔的壁之間的空氣非常稀薄。在圖6所示的步 驟中，射流被保持的時間比前述的步驟的保持時間稍微長一些。這使得保留在間隙中的少 量空氣能夠逸出。圖8示出了在該步驟中以及圖2和4所示的步驟中普遍存在的情形的放 大圖。袋與限定容器5的腔的壁相接觸。在該後者(供給最後的射流)的步驟終止時，中斷射流並且取出噴嘴20。袋此時 被冷卻並經受由於熱縮而引起的稍微收縮，這使得袋以基本上均勻的方式與限定容器腔的 壁分離。圖9是圖7細節的放大圖。該情形在此示出了圍繞整個袋(尤其是在橫向區域 中)的均勻間隙10。已經描述和說明了一種使袋膨脹的方法，該方法包括三個膨脹階段。本質上，供給 三次通過 適當的暫停而間隔開的相繼射流。該循環對於30毫升的器皿來說持續大約7秒 鍾。根據容器和袋的尺寸，可能需要更多次相繼的射流。本質上，根據需要，可以將能夠將位於袋外側的間隙中的空氣排出的空氣注入步驟和隨後的射流中斷重複很多次。然而，不得不設置至少一個空氣排出步驟，從而在用於使袋膨脹的空氣射流中有 至少一次中斷。由此，必需有至少兩次膨脹射流，並且在兩次射流之間設置一次射流的暫停或中斷。應注意的是，供給到袋中的相繼的空氣射流可具有恆定的壓力(例如上述的 3bar)，或者可具有根據當前膨脹步驟而改變的壓力。例如，供給到袋的第一射流可具有的 壓力比最後保持的射流的壓力低，或者反之亦然。因此，即使在一次射流與接下來的射流存 在差異，可優化壓力調整以獲得袋厚度的最大可能的均勻性。與現有技術的方法相比，形成在容器內部的袋具有基本均勻的厚度。袋的厚度為 0. 1mm至0.4mm之間，優選為0. 2mm，並且是特別均勻的，尤其是在袋的橫向(豎向)部分處 (即，在存在頸部的情況下，位於袋的基部和頂部之間的部分)。使用現有技術中所述的方法，袋將具有向頂部較薄而向底部較厚的橫向部分。這 種不均勻性是由於最初步驟中由噴嘴所引起的「拉伸」而產生的，該不均勻性導致袋在其膨 脹期間或在其填充要被分配的產品期間撕開。而且，在本方案中，袋與容器腔的壁分開，這意味著存在間隙，該間隙至少在袋的 橫向壁與腔壁之間是基本均勻，這便於在使用泵期間空氣進入。而且，不存在袋貼附到腔壁 的區域或部分。這由「脈衝」膨脹方法得以確保，該「脈衝」膨脹方法使袋通過收縮(可能 由於袋/預製件的溫度引起的收縮)以及由袋膨脹所引起的空氣被俘獲在間隙中的作用而 分離。為了實現該描述，應注意的是，接收具有已插入且保持在容器中的袋9的容器5的 使用者將所需量的流體物質引入袋中(通過袋頸部2的孔口)，該流體物質可填充袋直到袋 頸部2。然後，所述的使用者將可手動操作的泵穿過袋頸部中的孔口插入袋9中，該可手動 操作的泵具有分配杆(該分配杆突出到袋9和容器5的外部)和汲取管，該汲取管被浸入 容納在袋中的流體物質中。然後，泵P以已知的方式牢固地鎖定到容器的頸部6上，例如通過具有內螺紋的環 狀帽N，該內螺紋被旋擰到從容器頸部6的外側突出的螺紋或螺旋狀肋6A上。環狀帽N靠在從泵本體徑向突出的軸環(collar)的上表面上，並且將泵本體擠壓 成與袋9頸部2的凸緣3密封地接觸，從而將泵的下部部分擠壓到袋頸部2的腔內，在該處 其形成密封，該密封進一步通過位於軸環正下方的彈性環而進一步增強。容器5顯然可由任何剛性或基本剛性材料(除了玻璃以外)製成，例如由鋁或其 它金屬製成，或者由剛性塑料製成。在所有情況下，為了正確的泵操作，重要的是，間隙10與外部環境相聯繫，例如間 隙10與外部環境經由形成在容器頸部與袋頸部之間並且位於凸緣下方的所述通道相聯 系。然而，如美國3，420，413和美國2004/0112921A1中所述的，用作空氣通道的一個
或多個孔可在容器的任何位置中設置在容器中。有利的是，袋具有用於連接環狀帽的裝置(即，凸緣3)，該環狀帽用於將所述泵固 定至所述容器。這些裝置例如與環狀帽的螺紋相接合，並且使得袋在將環狀帽從容器移除(因而泵從容器移除)過程中能夠從主體5中取出。根據本發明，在其間中斷進入預製件/袋中的空氣射流的兩個單獨步驟中絕對不 需要發生膨脹，然而潤滑劑流體被設置在預製件的外表面與限定所述腔的壁之間是必要 的，以便於袋壁在膨脹步驟中沿著限定腔的壁滑動。具體地，在吹氣之前的步驟中，一種包括潤滑劑流體的溶液被噴射到容器5中。這 便於袋的拉伸吹氣。如果潤滑劑是非揮發性的，潤滑劑的存在還便於接下來的當袋使用結 束時取出空袋的步驟。潤滑劑/滑動劑優選包括矽樹脂基溶液，該矽樹脂基溶液例如通過兩種方法被噴 射到容器中。在第一種方法中，潤滑劑流體的均勻的中性著色的溶液(neutral coloured solution)完全(directly)在機器中、在袋吹氣工位之前的工位中被噴射到容器中。該工 位顯然先於將熱的預製件插入容器5中。在第二種方法中，潤滑劑溶液或潤滑劑本身被添加至濃度不超過3%的彩色或中 性清漆(水基清漆、溶劑型清漆)。該清漆在吹氣之前的步驟中被噴射到容器(優選地由玻 璃製成的容器)中作為裝飾。有利的是，在該實施例中，保持結合於清漆中的非揮發性潤滑 劑提供了用於在袋使用結束時從容器中收回空袋的有效幫助。對於這兩種方法，需要霧化噴槍，該霧化噴槍的直徑小於容器口部的直徑，以使噴 嘴能夠進入瓶中。該槍具有噴嘴，該噴嘴具有允許360度噴射的孔(這種類型的槍已經能在市場上 獲得)。槍在其進入和退出期間沿著其豎直軸線的運動與在槍噴射期間的轉動相結合，使 得滑動的溶液和隨之產生的裝飾能夠均勻且均一地分配。該潤滑劑可以是矽樹脂彈性體(矽樹脂或矽樹脂橡膠)或聚烯烴或氫化聚烯烴。 在這種情況下，該潤滑劑應該被加熱到其熔點，以將其變為流體。可單獨地使用潤滑劑或將潤滑劑添加到基質中，並且該潤滑劑被均一地噴射到玻 璃表面上。在第二種方法中，該基質對應於清漆並且形成內部裝飾。由於該潤滑劑具有低度揮發性，即使在吹氣之後其仍保留在容器內，從而在該袋 的內容物被用完時便於袋與容器的後續分離。
權利要求
一種容器的生產方法，該方法包括以下步驟a.提供具有頸部(6)的外部剛性主體(5)，該頸部限定了通向所述主體的腔的孔口；b.提供由熱塑性材料形成的預製件，所述預製件包括頸部(2)，凸緣(3)從預製件的頸部(2)徑向延伸，c.將所述預製件加熱到熱塑性材料的軟化點以上，d.將預製件布置在主體(5)的孔口中，以使得所述凸緣靠在主體(5)的頸部(6)的自由邊緣上，e.將第一空氣射流供給到預製件內部，所述第一空氣射流使所述預製件膨脹以形成袋，所述袋至少部分地佔據所述主體的腔，所述袋的壁被迫使與限定所述腔的壁接觸，其特徵在於，f.將潤滑劑流體設置在所述預製件的外部表面與限定所述腔的壁之間，以便於袋壁至少在所述膨脹步驟期間沿著限定所述腔的壁滑動。
2.如上述權利要求所述的方法，其中所述潤滑劑流體在將所述預製件插入所述腔中之 前被噴射到限定所述腔的壁上。
3.如上述權利要求中的一項或多項所述的方法，其中在將第一空氣射流供給到所述預 製件內部之後，還提供以下步驟a.中斷所述第一空氣射流，以使得所述熱塑性材料能夠收縮，所述熱塑性材料隨後與 所述容器壁分開，從而允許被袋的膨脹所壓縮的並且被俘獲在所述袋與限定所述腔的壁之 間的空氣流出，b.將最後空氣射流吹入袋中，所述最後空氣射流使所述袋完全膨脹，以使袋與所述腔 的至少內部橫向表面的每一點充分接觸，和c.中斷所述最後空氣射流，從而便於袋輕微收縮，所述袋因而至少部分地與所述腔壁 分離。
4.如上述權利要求所述的方法，其中在中斷最初空氣射流之後並且在等待袋收縮時， 另一空氣射流被供給到所述預製件內部，以使所述預製件進一步膨脹，以使得所述預製件 甚至更大程度地佔據剛性主體的腔，所述袋的壁在該情況下也被迫使接觸限定所述腔的 壁，然後中斷所述另一射流，以使得所述熱塑性材料能夠收縮，所述熱塑性材料隨後與所述 容器壁分開，從而允許被袋的膨脹所壓縮的並且被俘獲在所述袋與限定所述腔的壁之間的 空氣進一步流出。
5.如上述權利要求所述的方法，其中重複執行權利要求2所述的步驟，直到在射流供 給期間所述袋幾乎完全佔據所述腔。
6.如上述權利要求中的一項或多項所述的方法，其中所述潤滑劑流體是矽樹脂基的潤 滑劑流體。
7.如上述權利要求中的一項或多項所述的方法，其中所述潤滑劑流體被添加到彩色或 中性的清漆中，所述清漆設置成用於塗覆容器(5)的內部。
8.如上述權利要求中的一項或多項所述的方法，其中所述潤滑劑流體選自下列組中之 一矽樹脂彈性體、聚烯烴和氫化聚烯烴。
9.一種容器，所述容器包括基本上剛性的主體(5)和袋(9)，所述主體具有頸部(6)，所 述頸部限定提供通向容器的腔的孔口，所述袋(9)位於所述主體(5)的內部，所述袋由熱塑性材料形成並且具有頸部(2)，凸緣(3)從所述袋的頸部徑向地延伸，所述凸緣靠在所述主 體(5)的頸部(6)的自由邊緣上並且限定了孔，所述孔用於提供通向袋(9)的腔的通路且 用於密封地容納密封泵(P)的本體，所述泵能手動操作以將流體物質(F)從袋中抽出並且 通過泵的分配杆(S)將流體物質供給到外部，所述袋通過熱吹塑預製件而形成，所述預製 件直接置於所述容器內，其特徵在於，潤滑劑流體位於所述容器與所述袋之間。
10.如上述權利要求中的一項或多項所述的容器，其中所述潤滑劑流體是矽樹脂的潤 滑劑流體。
11.如上述權利要求中的一項或多項所述的容器，其中所述潤滑劑流體被添加到彩色 或中性清漆中，所述清漆設置成用於塗覆所述容器(5)的內部。
12.如上述權利要求中的一項或多項所述的容器，其中所述潤滑劑流體選自下列組之 一矽樹脂彈性體、聚烯烴和氫化聚烯烴。
13.如上述權利要求中的一項或多項所述的容器，其中所述剛性主體由透明材料形成， 比如玻璃或類似物。
14.如上述權利要求中的一項或多項所述的容器，其中所述袋具有用於與環形螺母連 接的連接裝置，所述環形螺母用於將所述泵固定至所述容器，所述連接裝置設置成使得所 述袋能夠在將所述環形螺母從所述容器移除期間從所述主體(5)中取出，所述潤滑劑流體 便於取出所述袋。
全文摘要
本發明公開了一種容器，所述容器包括剛性主體(5)和袋(9)，該主體具有頸部(6)，該頸部限定通向容器的腔的孔口，該袋位於主體(5)的內部，該袋由熱塑性材料形成並且具有頸部(2)，凸緣(3)從袋的頸部徑向地延伸，凸緣靠在主體(5)頸部(6)的自由邊緣上，該凸緣限定了孔，該孔用於通向袋(9)的腔且用於密封地容納密封泵(P)的本體，該密封泵可手動操作以便從袋中抽出流體物質(F)並通過密封泵的分配杆(S)將該流體物質供給到外部，該袋通過熱吹塑預製件而形成，該預製件完全置於容器內，潤滑劑流體設置在所述容器與所述袋之間。
文檔編號B65D83/00GK101987503SQ20101024367
公開日2011年3月23日 申請日期2010年7月28日 優先權日2009年7月30日
發明者M·莫雷蒂 申請人:盧姆森股份公司