管子的肩部設計的製作方法
2023-04-23 01:24:11
專利名稱：管子的肩部設計的製作方法
領域本發明涉及管子的肩部設計。更具體講，本發明涉及的管子肩部設計能夠使容納在肩部區域中的產品的分配量最少，並特別適用於容納牙粉組份例如牙膏的管子。
背景許多消費品的包裝現已設置成管子的形式，並用來容納各種類型的產品，例如食品、護頭產品、化妝品、以及牙粉組份例如牙膏、膠體、或包含部分膏狀物和部分膠體的組合物。這些管子一般形成有一個肩部區域，管體在該區域變窄為管口，管口具有能夠重新密封地閉合或蓋上蓋的一個口。當使用者需要分配容納在管中的一定量的產品時，他或她只需簡單地打開蓋子，擠壓管子直到通過管口中的口部分配出所需量的產品，而後復位蓋子以儲藏。在標準的管子中，一般以「塞子流」(「plug flow」)的形式分配產品，即，首先分配剛好位於管口之下的產品，在接著的使用中，隨著管子被擠壓，其餘產品逐漸混入到分配流中。
為了容納牙粉產品，目前提供有通過層壓形成的管子，該管子由塑料例如聚乙烯構成，有時還包含有箔或乙酸鹽層。除了增進口腔健康的有效成份之外，容納在其內的牙粉產品一般還具有用以提高消費者對該產品接受度的調味添加劑。但是，因為被吸收和傳輸損耗到構成管子的包裝材料中，容納在層壓管子中的牙粉可能會喪失某些調味劑。
調味劑喪失的效果趨於發生在容納在管子肩部區域中的牙粉部分，該部分也是使用者首先分配的部分。這是因為，管子的肩部區域中的產品的調味劑遷移速率比其通過肩部材料的傳輸速率慢。因此，原味特徵的喪失或改變可被許多消費者覺察到，特別是最初幾次擠壓管子分配的產品。其結果是，在產品的最初使用中，消費者對該產品或品牌的總的印象會受到顯著的和負面的影響，儘管剩餘產品的原味特徵基本未受影響。
依據上述，存在對一種管子的需要，其中容納在管子的肩部區域中的產品流動可有效地減至最小，容納在該管子的各種區域中的牙粉產品的調味劑中的可覺察到的差別被減至最小。現有技術尚不能提供本發明的所有優點和有利之處。
簡要說明本發明涉及一種用以容納和分配內容物的管子，它包括(a)一管體部分；(b)密封地連接於該管體部分的一個肩部，該肩部和管體部分在管子內部形成一個肩部區域，並且該肩部設置有至少一個延伸部，該延伸部從肩部沿管體部分的方向延伸進入到管子內部；以及(c)密封地連接於肩部的一個管口，該管口設置有可分配內容物的一個口，當擠壓管子時能夠防止分配容納在肩部區域中的內容物。
通過閱讀在此的公開內容，對於本領域的技術人員而言，本發明的這些和其他特徵、方面、以及優點將變得顯而易見。
附圖的簡要描述從說明書中可推斷具體指出並明確限定本發明的權利要求，結合附圖，從以下較佳實施例的描述中可更好地理解本發明，在附圖中相同的標號指示相同的部分，其中
圖1示出本發明的管子的一較佳實施例的局部剖視圖；圖2a-c示出從傳統的管子和從按照本發明的管子中最初分配牙粉時的性能比較。
圖3-7示出本發明的管子的其他較佳實施例的局部剖視圖；圖8是調味添加劑在每次分配牙粉克數中所佔比例的曲線圖，示出了傳統管子的曲線和本發明的一較佳實施例的曲線。
詳盡的描述儘管以下的詳盡描述主要針對容納牙粉產品的管子，但應理解到該管子也可用於容納和分配需要防止容納在肩部區域的產品部分被分配的其他產品，例如食品、護髮產品、化妝品等等。此外，在此使用的「牙粉」一詞應當理解為不局限於包括諸如牙膏、膠體、以及此類膏狀物和膠體的組合等口腔護理成份。
本發明的管子合乎需要地設置有一個帽蓋以在不使用管子時避免內容物暴露於空氣。能夠重新密封地安裝到管子管口上的任何類型的帽蓋或蓋子都可用於本發明的管子，例如螺紋類型的帽蓋。該帽蓋還可設置有可撳開的頂部以更便於消費者的使用。為了圖示方便，該帽蓋未示出在附圖中。
參見圖1，其所示的是本發明的管子的一較佳實施例的局部剖視圖。管子10總的包括管體部分12、肩部14和管口16。管口16設置有一個口20，當使用者擠壓管體12時，通過口20分配產品。管口16設置有螺紋22以便於將帽蓋(圖未示)安裝到管口16上。
管體12可以是本領域的技術人員所知的能夠給容納在管中的牙粉或其他產品提供足夠貯藏空間的任何材料。構成管體12的材料應當不與組成內容物的組份發生反應，否則該內容物將變得不安全或不適於消費者使用。當然，它們也應當能夠承受消費者的正常使用，不會洩漏、撕開或斷裂等等。
為了容納牙粉產品，構成管體12的合適材料的非限制性的例子包括聚乙烯，例如低密度聚乙烯(「LDPE」)、耐光低密度聚乙烯(「LLDPE」)和高密度聚乙烯(「HDPE」)；乙烯-丙烯酸酯(「EAA」)；箔，例如鋁箔；或上述材料的任何組合，例如形成層壓結構。
肩部14以連續結合或密封接觸連接於管體12，從而防止管子的內容物從該接合處洩漏。如圖所示，管口16和肩部14較佳地由一塊材料連續地形成(例如通過注模)；另外，它們也可以是熔接的獨立片或通過本領域的技術人員已知的方式牢固地連接在一起。此外，管口16和肩部14較佳地具有相同的材料組份，但也可以是不同的材料組份。構成肩部14和管口16的合適材料的非限制性的例子包括上述的聚乙烯。
肩部14還包括向內的延伸部18。較佳地，如圖所示，向內的延伸部18、肩部14和管口16全部用一塊材料形成(例如通過注模)；另外，它們也可以是熔接的獨立片或通過本領域的技術人員已知的其他方式牢固地連接在一起。此外，它們較佳地具有相同的材料組份，但也可以包括不同的材料組份。至少一個延伸部18定位在管子10的內部，並從肩部14沿管體12的總方向延伸(與管口16延伸的總方向相反)。該延伸部18可設置成各種結構，將在以下進行更為詳盡的描述。
延伸部18起到導流板或漏鬥的作用，當使用者擠壓管子10時，延伸部18允許容納在管子10的中央區域C(即位於管口16之下)的內容物部分被分配，同時基本防止容納在肩部區域S(即管體部分和肩部區域接合的管子內部區域)的內容物被分配。如果沒有延伸部18，容納在肩部區域S中的內容物將自由地混在分配流中。因此，延伸部18保持肩部區域S中的內容物的靜態層。
在容納在傳統牙粉管中的牙粉產品中，由於調味添加劑被吸收和傳輸進入到包裝材料例如管層、肩部和阻擋插入體中，該產品的總的調味特徵趨於減弱。此外，某些調味添加劑包含幾種不同的組份，在該情況下，這些不同的組份相對管子包裝材料具有不均衡的遷移速率。這導致原味特徵的喪失。在傳統的管子中，最容易減弱總的調味和/或喪失原味特徵的牙粉部分位於肩部區域S。
在傳統的管子中，在肩部區域S傳輸中喪失的調味量將在使用牙粉5-10次內被覺察到。因此，消費者對牙粉產品的總的第一印象是負面的。這特別不利，因為該產品的最初使用形成了消費者的「第一印象」，負面的第一印象將不利地影響消費者對該所有產品和全部品牌的評價。
最初使用時調味的缺乏或改變在較小的管子尺寸例如10g,20g,40g中特別容易被覺察到，在銷售和使用之前的儲藏期內也可能被強化。由於以上原因，非常需要防止分配容納在肩部區域的牙粉。
本發明的管子10的設計可基本防止容納在肩部區域的牙粉流被分配或與該產品的其餘部分相混合。延伸部18在肩部區域S中產生牙粉的靜態層，當擠壓管子10時該靜態層不會被分配。該靜態層包含因調味添加劑的遷移和傳輸已喪失且/或改變原味特徵的牙粉。因此，通過防止產品的該部分被分配，在管子10的整個使用周期內，本發明的管子10可提供更真實和更始終如一的調味特徵。
上述現象可定性地表示如下。首先，不帶有延伸部18的一個傳統管子在肩部區域填充著色的膠體G，白色的膏狀物W處在管子的其餘部分。著色的膠體G代表具有可覺察到的調味喪失或調味特徵改變的牙粉部分，該部分需要保持在管子內(即，不分配)。白色膏狀物W代表具有完全的原味特徵並需要被分配的牙粉部分。以此方式填充的管子示出在圖2a中。
從傳統的管子100開始分配時，如圖2b所示，從管子100分配出的幾乎全部的內容物包括著色的膠體G。此外，即使在初始分配之後，而後被分配的膏狀物W在其周邊塗覆有著色的膠體G。雖無理論依據，但認為著色的膠體G至少在最初分配的10克持續塗覆白色膏狀物W。這意味著至少在使用者最初使用該產品的5-10次內具有減弱或變化的調味特徵的牙粉被分配。依據具體的消費者每次使用所分配的牙粉量，上述的效果可能會持續更長的時期。
相比之下，如圖2c所示，當使用本發明的管子10進行相同的過程時，在初始的分配中幾乎沒有著色的膠體G被擠壓出來。並且，隨著持續的分配，沒有著色的膠體G塗覆白色膏狀物W的周邊。這意味著，當使用本發明的管子10時，著色的膠體G，即喪失或改變了調味的肩部區域中的牙粉部分被成功地容留在肩部區域S中。
在管子10中設置向內的延伸部18的本發明的許多其他較佳的實施例也是可行的。以下的非限制性的描述示出本發明的其他較佳的實施例。
圖3示出一個較佳實施例，其中延伸部18是錐形的以使其具有一定的柔韌度。該形狀給要將容納在管中的所有產品全部分配的那些使用者(即丟棄時不希望容納在肩部區域中的產品遺留在管中的那些使用者)提供一種選擇，即向下擠壓肩部14以完全分配掉肩部區域S中的產品。較佳地形成錐形形狀，從而當壓力施加到肩部14時，延伸部18可輕易地斷裂。
圖4示出一個較佳實施例，其中延伸部18的尺寸被整個管子尺寸所限定。無理論依據，依據管子的尺寸和管口的尺寸，認為延伸部18的長度c可合乎需要地為最短3毫米，最長長度等於管子的管體12的直徑「d」。延伸部18的直徑「e」可等於或大於管口直徑「f」。
圖5a-c示出較佳的實施例，其中延伸部18設置成至少一個環18的形式。如圖5a-c所示，設置多個環18a-c，每個環具有從假想中心線25向外發散的相應半徑Ra-c，假想中心線25從管口的中心沿縱向通過管子10。儘管所示的環18a-c是同心的並彼此一致地間隔開，每個環18a-c的位置、形狀和間距可以變化。例如，形狀可以是圓形、三角形、橢圓形、方形或其他形狀，也可以是對稱或不對稱的。諸環18a-c可以是不連續的(見圖5b所示的諸環18b和18c)或連續的(見圖5c所示的諸環18a-c)，或者是連續或不連續諸環的組合(如圖5b所示)。此外，儘管三個環18a-c示出在圖5中，應當理解到，本發明的較佳實施例並不局限於數目三，可以包含或多或少數目的環18。
在本發明的前述較佳實施例中，例如圖5a所示，延伸部18(或多個延伸部18)沿平行於管口16的方向延伸進入到管子的內部(也平行於從管口的中央縱向通過管子10的假想中心線25)。在圖6a和6b所示的實施例中，延伸部18不平行於管口16。相反，延伸部18相對從管口16的內壁16a沿管子10的縱向引出的假想線27形成一個角度α。較佳地，角度α沿相對假想線27的任何方向最大為60度。例如，圖6a示出向著假想線25傾斜的延伸部18，圖6b示出向著管體12傾斜的延伸部18。儘管無理論依據，但可確信60度已接近最大的功能角度，如果超過這一角度，從專門使用在管子製造中的注模設備中取出管子時可能會產生困難。
圖7a和7b示出了較佳的實施例，其中延伸部18還設置有末端19。末端19相對從延伸部18沿管子的縱向引出的假想線29形成一個角度β。較佳地，角度β相對於線29最大為45度。末端19相對於假想線29可定位成任何方向。例如，圖7a示出向著管體12傾斜的末端19，而圖7b示出向著假想線25傾斜的延伸部18。儘管無理論依據，但可確信45度已接近最大的功能角度，如果超過該角度，從專門使用在管子製造中的注模設備中取出管子時可能會產生困難。應理解到，末端19可設置有在此描述的延伸部的任何較佳的實施例，並不局限於該傾斜的實施例。
除了能夠防止分配容納在管子的肩部區域中的牙粉，使用本發明的較佳實施例還可以降低包裝成本。傳統的牙粉管一般在肩部區域中含有一個阻擋插入體，該插入體用來給管子提供氧氣和調味劑的阻擋特性。該阻擋插入體一般為預先模製片，在管體本身就位之前，該模製片被放置在鍛頭工具(headingtool)上。該阻擋插入體是通常是用聚丁烯三鄰苯二甲酸酯(polybutyleneterphthalate)製造的，該材料能承受鍛頭塑料的注入壓力和溫度，並不會在頭部中斷裂。當一般用高密度聚乙烯(HDPE)製造的管子鍛頭塑料部分連接於管體的其餘部分時它將該阻擋插入體鎖定就位。這些阻擋插入體成本較高，因此當使用它們時就增加了總的包裝成本。
在本發明的管子中，可以免除成本較高的阻擋插入體。阻擋插入體是通過減少調味劑通過管壁的傳輸來助於減輕調味不一致的效果。但是，阻擋插入體本身也會吸收調味劑。因此，在防止調味不一致或變化方面並非真正有效。相信本發明的較佳實施例能夠更好地達到防止調味不一致或改變的目的，由此免除對阻擋插入體的需要。
例子以下的例子進一步描述和示範本發明範圍之內的實施例。這些例子只用於舉例目的而並不視為對本發明的限制，不脫離本發明的精神和範圍的多種變型都是可行的。
下列例子為20克大小的牙粉管子。在指定的溫度下超過指定的貯藏期之後，對三種結構的管子測量調味添加劑在分配的給定克數中所佔的比例。這三種結構是(1)「帶有延伸部」是指按照本發明構制的管子；(2)「帶有插入體」是指設置有阻擋插入體的傳統管子；(3)「無插入體」是指傳統的管子，其中已除去阻擋插入體，但並沒有設置按照本發明的延伸部。
在所有的管子中使用相同的牙粉配方。在此，「％調味劑」是指調味添加劑在全部組份的重量中所佔的比例。貯藏初始時調味添加劑在牙粉配方中所佔的重量比為1.0％。
在此，「加速狀態」是指在指定的幾個月在40℃的條件下貯藏樣品。例如，「1.5個月，加速狀態」是代表1年的貯藏期限，「4.5個月，加速狀態」是代表3年的貯藏期限。
例子20克的管子，1.5個月的加速狀態
上述例子以曲線表示在圖8中，其中「帶有延伸部」的管子以圓形的數據點來表示，「帶有插入體」的傳統管子以菱形的數據點來表示，「無插入體」的傳統管子用三角形的數據點來表示。
從圖8中可以看出，至少在從管子中分配的前七克牙粉中，本發明的管子10比其他兩種傳統的管子設計可保持更多的調味添加劑。
儘管小包裝尺寸例如20g的管子認為是調味劑傳輸和隨之的調味喪失或改變的最嚴重情況，但是可確信較大的管子尺寸例如40g或120g將呈現與圖8所示相似的調味劑曲線，即，將會發生相同程度的調味喪失。這可作如下的解釋。對於20g的牙粉管子和40g的牙粉管子來說管子直徑一般是相同的，120g牙粉管子的直徑比20g管子的直徑稍大。當然，這些管子的長度是不同的。但是，在決定發生調味喪失或改變的牙粉產品的量的因素中，肩部區域的直徑被認為是最相關的尺寸。儘管無理論依據，但可確信，不管管子容積大小，大約相同量的產品將發生調味喪失或改變，對於較小的管子尺寸，該量相對於容納在管中的全部產品僅表現為較大的綜合百分比。因此，本發明的較佳實施例可給任何管子尺寸提供相似的優點。
以上例子表現的實施例具有許多優點。例如，它們可提供改進的產品，使消費者在產品的整個使用周期、從開始到結束都可享受到愉悅的、始終如一的調味特徵。降低產品的成本也是可能的，不需要將更多的調味劑加入到牙粉中以補償產品中肩部區域附近的調味喪失。消除對阻擋插入體的需要也消減了總的包裝成本，並且還有利於環保。此外，因為某些調味添加劑可容易地穿過無插入體的管子，使消費者容易地覺察到原味特徵的喪失，某些牙粉配方不能夠放置在無插入體的管子中。但是，當使用按照本發明的管子時，能夠以同等有利的方式設置所有的配方。
在此使用的用語「包括」是指可以增加不影響最終結果的其他步驟和成份。該用語涵蓋了「由…組成」和「主要由…組成」。
應理解到，在此描述的例子和實施例僅用於舉例目的，只要不脫離本發明的範圍，本領域的技術人員在此基礎上可進行各種改型和變化。
權利要求
1．一種用以容納和分配內容物的管子，它包括(a)一管體部分；(b)密封地連接於該管體部分的一個肩部，該肩部和管體部分在管子內部形成一個肩部區域，並且該肩部設置有至少一個延伸部，該延伸部從肩部沿管體部分的方向延伸進入到管子內部；以及(c)密封地連接於肩部的一個管口，該管口設置有可分配內容物的一個口，擠壓管子時能夠防止分配容納在肩部區域中的內容物。
2．如權利要求1所述的管子，其特徵在於該延伸部是錐形的。
3．如權利要求1所述的管子，其特徵在於管體部分具有一個直徑，延伸部具有3毫米和管體部分的直徑之間的一個長度。
4．如權利要求1所述的管子，其特徵在於該口和延伸部各具有一個直徑，延伸部的直徑等於或大於該口的直徑。
5．如權利要求1所述的管子，其特徵在於該延伸部包括從一條假想中心線沿徑向延伸的至少一個環，該假想中心線是從管口的中心沿縱向通過管體引出的。
6．如權利要求1所述的管子，其特徵在於該延伸部沿平行於管口內壁的方向延伸進入到管子內部。
7．如權利要求1所述的管子，其特徵在於該延伸部相對從管口的內壁沿管子的縱向引出的一條假想線形成最大為60度的角度。
8．如權利要求1所述的管子，其特徵在於該延伸部具有一個末端，該末端相對從延伸部沿管子的縱向引出的一條假想線形成最大為45度的角度。
9．如權利要求1所述的管子，其特徵在於該內容物是牙粉。
10．如權利要求1所述的管子，其特徵在於肩部、延伸部和管口是用單塊材料形成的。
全文摘要
在此揭示了一種用以容納和分配內容物的管子，它包括(a)一管體部分；(b)密封地連接於該管體部分的一個肩部，該肩部和管體部分在管子內部形成一個肩部區域，並且該肩部設置有至少一個延伸部，該延伸部從肩部沿管體部分的方向延伸進入到管子內部；以及(c)密封地連接於肩部的一個管口，該管口設置有可分配內容物的一個口，當擠壓管子時能夠防止分配容納在肩部區域中的內容物。
文檔編號B65D35/02GK1316965SQ9981052
公開日2001年10月10日 申請日期1999年9月3日 優先權日1998年9月4日
發明者約翰·G·陳, 李莉, L·J·奧貝爾 申請人:寶潔公司