製造用於散裝產品的容器的方法

2023-10-08 21:52:34 2

製造用於散裝產品的容器的方法
【專利摘要】本發明涉及一種用於散裝產品的容器（10），包括腔體（12）和橡膠式力源體（24），所述力源體（24）伸到所述腔體中並且具有用於容納所述散裝產品的填充空間。所述力源體具有封閉的第一縱向端並且所述力源體相對於所述腔體被懸掛在與所述第一縱向端相對的第二縱向端區域中。當被填充時，所述力源體在所述腔體中徑向地和軸向地膨脹，使得當達到部分填充狀態時，所述力源體與所述腔體（12）的徑向地限制膨脹的第一壁部分（16）接觸，並且當持續填充時，隨著所述力源體和所述第一壁部分之間的接觸區域的軸向地增大，所述第一縱向端朝所述腔體的軸向地限制膨脹的第二壁部分（18）靠近。在所述力源體被填充滿之前，對位於所述腔體的內側上的至少一部分所述第一壁部分和/或所述力源體的至少一部分的外表面進行減小摩擦的表面處理。
【專利說明】製造用於散裝產品的容器的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種製造用於填充產品的容器的方法，其中所述容器包括腔體和橡膠式的力源體，所述力源體伸到所述腔體中並且具有縱向軸線和用於容納所述填充產品的填充空間，其中所述力源體具有封閉的第一縱向端並且所述力源體相對於所述腔體被懸掛在與所述第一縱向端相對的第二縱向端區域中，其中當被填充時，所述力源體相對於所述縱向軸線在所述腔體中徑向地和軸向地膨脹。
【背景技術】
[0002]在這種類型的容器中，所述力源體的彈性膨脹性能夠被用於產生分配力，所述分配力由所述力源體的張應力引起並且能夠迫使填充產品離開所述力源體。例如，所述填充產品可以是利用所述容器以計量的方式被分配的液體、糊狀、奶油狀或膠狀的物質。為了計量所分配的量，所述容器可配備有能夠被使用者開啟的閥門系統。
[0003]在所述容器的優選配置中，對所述填充產品起總體作用的分配力僅由所述力源體的張應力引起，也就是說，不需要氣體推進的式的或單獨的彈簧元件式的另外的產生力的裝置。顯然應理解的是，儘管可用的總體分配力的至少主要的部分有利地由所述力源體的張應力引起，但是如果需要的話，所述另外的產生力的裝置可被配置為輔助措施。
[0004]關於涉及具有彈性可膨脹的力源體的用於容納待以計量的方式分配的填充產品的容器的主題的現有技術，讀者可參考例如，WO 2007/009651 A2，DE 103 10 079 Al, US3, 672, 543,DE 43 33 627 C2，DE 201 20 143 U1,DE 201 20 142 U1,DE 10 2004 005 881Al 以及 EP O 361 091 Al。
[0005]此外，讀者可參考CH 591 901 A5和EP O 276 097 A2。兩個文獻都公開了可膨脹的填充囊袋，所述填充囊袋被布置在圓柱狀瓶的外部腔體中並且相對於被填充的腔體的軸線徑向地和軸向地膨脹。在瑞士的文獻中，所述囊袋適於被調節至最終的填充狀態而基本不會被腔體的底部或圓柱的外殼阻礙。根據歐洲專利文獻，在最終的填充狀態下，所述填充囊袋完全地填充滿了所述腔體內部可用的空間並且緊密地壓在所述腔體的壁上。

【發明內容】

[0006]相對於此，本發明的出發點是設計腔體和力源體，使得當被填充時，所述力源體在所述腔體中關於縱向軸線徑向地和軸向地膨脹，從而使得在達到部分填充的狀態下，所述力源體(具體而言，在距離第二縱向端一定距離處)鄰接在所述腔體的限制徑向膨脹的第一壁部分上，並且在持續填充下，隨著所述力源體在所述第一壁部分上的鄰接區域的軸向地增大，第一縱向端向所述腔體的限制軸向膨脹的第二壁部分靠近。
[0007]在所述力源體的這種膨脹行為下，如果所述力源體和所述腔體之間的摩擦比較嚴重，在所述力源體的膨脹過程中，所述力源體可能大體上僅在所述腔體的第一壁部分上展開，而不在所述第一壁部分上發生任何實質的滑動。已證實:所述展開或不滑動能夠引起相當大的軸向力，所述軸向力由所述力源體施加，並且所述軸向力作用於被配置為用於將所述力源體懸掛在所述腔體中的連接裝置上，並因此最終作用於所述腔體上。結果證明，在某些情況下，所述軸向力很大以致所述力源體和所述腔體之間的連接可在中途發生分離。
[0008]因此，本發明的目標在於公開一種方法，在所述方法中，當所述力源體被填充時，由產生過大的軸向力而導致的所述力源體分離的風險能夠被降低。
[0009]為了實現所述目標，本發明提供了一種根據權利要求1的製造用於填充產品的容器的方法。所述容器包括腔體和橡膠式力源體，所述力源體伸到所述腔體中並且所述力源體具有縱向軸線和用於容納所述填充產品的填充空間，其中所述力源體具有封閉的第一縱向端並且所述力源體相對於所述腔體被懸掛在與第一縱向端相對的第二縱向端區域中。當被填充時，所述力源體關於所述縱向軸線在所述腔體中徑向地和軸向地膨脹，從而使得在達到部分填充的狀態下，所述力源體(具體距離所述第二縱向端一定距離)鄰接在所述腔體的限制徑向膨脹的第一壁部分上，並且在持續填充下，隨著所述力源體在所述第一壁部分上的鄰接區域的軸向地增大，所述第一縱向端向所述腔體的限制軸向膨脹的第二壁部分靠近。根據本發明，所述方法以下述事實為特徵:在填充所述力源體之前，對至少一部分的所述第一壁部分在所述腔體的內側進行減小摩擦的表面處理，和/或對至少一部分的所述力源體在其外側進行減小摩擦的表面處理。所述表面處理可包括將減小摩擦的物質塗布到所述第一壁部分和/或所述力源體上。可替代地或除此之外，所述表面處理可包括對所述第一壁部分和/或所述力源體進行氟化處理。
[0010]如果減小摩擦的物質被塗布，優選地，至少使所述腔體的第一壁部分具有所述減小摩擦的物質。然而，不應排除將減小摩擦的物質至少另外地塗布到所述力源體的外表面的可能性。然而，因為所塗布的物質的層厚隨著所述力源體的膨脹的增加而變薄(相同數量的物質被分布在不斷變大的表面上)，因此僅使用減小摩擦的物質(同時，沒有將所述物質塗布到所述腔體上)來潤溼所述力源體被認為是不優選的(即使原則上不排除)。
[0011]由所述表面處理引起的所述力源體和所述腔體之間的摩擦的減少使得所述力源體在所述腔體的第一壁部分上更好地滑動，並且因此促進所述力源體的軸向膨脹、最小化所述力源體作用在所述容器的其它組件上的軸向力的峰值並且使所述力源體的材料中的應力均布。已證實:按照這種方式，甚至可實現軸向尺寸較短的所述力源體並因此減少用於所製造的每個力源體的材料的投入，實際上儘管會產生用於所述表面處理的額外支出，但是在大量生產的情況下可節約有關的總體成本。
[0012]舉例而言，所述減小摩擦的物質可使用水基潤滑劑或甚至在最簡單的情況下可使用淡水。除了水以外，這類的水基潤滑劑可包含例如丙三醇作為附加成分。在這類的實施例的情況下，所述減小摩擦的物質隨著時間部分地或甚至大體上完全地揮發，雖然為了排空所述力源體，所述力源體和所述腔體之間的摩擦再次增加，但是這通常將不具有任何不利的影響(尤其是與填充操作相比，排空通常發生得很緩慢)。
[0013]所述減小摩擦的物質的塗布可通過例如噴塗法、浸塗法、離心法或刷塗法來進行。具體地，如果摩擦副(即，所述腔體和所述力源體)都具有低的表面能，有利地，通過噴塗所述減小摩擦的物質來很好地實現霧化，以便因此能夠用所述減小摩擦的物質大面積地浸溼需要潤滑的所述腔體和/或所述力源體的表面區域，因為低的表面能加劇浸溼的能力；可以說，液體傾向於以液滴狀流出低表面能的表面。如果所述摩擦副的表面允許，所述減小摩擦的物質的塗布還可利用滾筒或刷子來進行，例如，或以浸塗工藝代替霧化。[0014]表面處理可僅限於所述腔體的以下壁部分:即在所述壁部分，實際上所述力源體的膨脹可能引起滑動(尤其是沿軸向的滑動)的發生。例如，如果將在所述腔體的第二壁部分處發生的滑動運動大部分可以忽略不計(甚至如果存在潤滑)，可不在所述腔體的第二壁部分上進行表面處理；所述第二壁部分限制所述力源體的軸向膨脹且被布置在所述腔體的底部區域中，並且所述第二壁部分上沒有所述減小摩擦的物質。
[0015]關於材料的選擇，矽橡膠、優選地，添加交叉連接的矽橡膠(尤其是液體矽橡膠)被推薦用於所述力源體，但是其它的彈性體(例如，聚氨酯)不應被排除在外。尤其是在矽基力源體的情況下，應使用無矽或無礦物油的潤滑劑。
[0016]所述減小摩擦的物質可以是能夠被除去並且不會粘附的潤滑劑，但是至少被塗布到所述腔體的內側的粘附性潤滑劑不應被排除到本發明範圍之外。
[0017]尤其是在一對材料具有比較高的相互摩擦的情況下，進行減小摩擦的表面處理是可取的。因此，舉例而言，在腔體由聚乙烯或聚丙烯製成的情況下，能夠確定所述腔體與所述力源體(尤其是如果力源體由矽橡膠製成的話)的摩擦會比較大。其它的塑料也可顯示出對於矽橡膠體的表面有比較大的摩擦。為此，本發明決不限於由PE (聚乙烯)或PP (聚丙烯)製成的腔體。例如，原則上可設想使用由PMMA (聚甲基丙烯酸甲酯)或PTE (聚對苯二甲酸乙二醇酯)製成的腔體，然而，在這種情況下，表面處理優選地在所述第一壁部分和/或所述力源體上產生持久的減小摩擦的層。例如，這種持久的減小摩擦的層可通過非揮發的潤滑劑來形成，所述非揮發的潤滑劑於是可在所述腔體的PMMA或PET材料和所述力源體的材料之間形成永久性屏障層。技術背景是，大量物質傾向於和自粘性的矽發生「幹粘合」(例如，由液體矽橡膠製成的材料可顯示所述自粘性能)。所述「幹粘合」由於所述摩擦副之間的氫橋形成而發生，所述氫橋使得連接持久。在使用PMMA和PET的情況下，會擔心這種「幹粘合」，因此，在使用這些塑性材料的情況下，表面處理應該形成與所述力源體的材料有關的持久的屏障。另一方面，聚乙烯和聚丙烯在其分子組成中不具有氧原子，這避免了到矽的氫橋的形成。如果分子組成中沒有氧原子的材料被用於所述腔體，就絕對沒有必要在所述腔體和所述力源體之間提供持久的減小摩擦的屏障。相反，這時揮發性的潤滑已經足夠。
[0018]舉例而言，所述腔體的形狀可以為瓶狀或罐狀；存在以下情況:例如，所述腔體的形狀為近似圓柱形或具有直徑不同的區域(例如，圓錐形狀或具有更複雜的直徑的輪廓)。在任何情況下，所述腔體的長度大於其寬度，在這種情況下，所述力源體被布置在所述腔體中並且所述力源體的縱軸沿所述腔體的縱向延伸。在這種腔體形狀(所述形狀明顯地朝伸長的一端偏離形成球形)的情況下，所述力源體的膨脹行為(其中在明顯地達到特定的所需最終填充狀態之前，所述力源體首先徑向地鄰接所述腔體的外殼部分，並且之後在所述區域中沒有承受大量的進一步的徑向膨脹)已經被證實是有利的。即使如此，在所述狀態下，仍存在足夠的空間用於所述力源體沿所述軸向方向的進一步膨脹。具體來說，這就允許了下述膨脹行為:即當被填充時，所述力源體最初開始在其軸向長度的大約中心區域中徑向地膨脹，並且所述徑向膨脹比較均勻地繼續沿軸向靠近所述力源體的封閉端(同時所述力源體進行軸向膨脹)。這種膨脹行為被證實有利於在大量生產的過程中獲得穩定且可重複的填充和拉伸條件。
[0019]在實施例的優選形式中，所述腔體的第一壁部分可具有至少一個凹部(例如，凹槽式的凹部)，所述凹部在所述力源體的鄰接區域中的腔體內側壁表面上。這種凹部可用於以限定的方式阻止所述力源體在所述第一壁部分上的滑動。所述凹部標誌著直徑的在局部被擴大，在所述凹部處，所述力源體能夠更大程度的徑向膨脹。所述力源體因此能夠膨脹至所述凹部中並且(可以這麼說)在所述凹部中「互鎖」。即使所述減小摩擦的表面處理延伸至所述凹部的區域上，所述力源體到所述凹部中的膨脹也可在局部停止或至少減少所述力源體的滑動。通過將所述一個或多個的凹部的位置定位在所述腔體的第一壁部分上，因此可在一系列生產中創造穩定的可重複的條件(對於所述力源體的膨脹行為具有低散布性)。
[0020]優選地，所述力源體的膨脹行為是:在達到橫向擴張體積之前，所述力源體不會軸向地鄰接在所述腔體的第二壁部分上，所述橫向體積擴張至少1.5倍(更好地至少2倍，仍更好地至少2.5倍以及優選地至少2.8倍)，當超過所述橫向擴張體積，所述力源體軸向地鄰接在所述腔體的第一壁部分上。
[0021]所述力源體的膨脹行為是:在達到所述容器所指示的標稱的填充體積的50%(更好地45%，仍更好地40%以及優選地35%)之前，所述力源體徑向地鄰接在所述腔體的第一壁部分上。例如，所述標稱的填充體積可對應於被附著到所述容器的外側並指示給購買者或使用者的填充技術參數。例如，所述標稱的填充體積可以被列印或衝壓或鑄造到所述容器的外側。
[0022]對於所述腔體的空體積(即空的腔體(不含力源體)的內部體積)而言，所述力源體的膨脹行為是:在達到所述腔體的空體積的45%(更好地40%，仍更好地35%以及優選地30%)之前，所述力源體徑向地鄰接在所述腔體的第一壁部分上。
[0023]對於軸向膨脹而言，當被填充時，所述力源體的膨脹行為是:在達到所述容器的規定的標稱的填充體積的75% (更好地80%，仍更好地85%以及優選地90%)之前，所述力源體不會軸向地鄰接在所述腔體的第二壁部分上。
[0024]可替代地或除此之外，當被填充時，所述力源體的膨脹行為是:在達到所述腔體的空體積的60% (更好地65%，仍更好地70%以及優選地75%)之前，所述力源體不會軸向地鄰接在所述腔體的第二壁部分上。
[0025]優選地，如果在所述腔體中所述力源體由於填充而引起的軸向伸長為其軸向長度(在未填充狀態下)的至少1.6倍(更好地至少1.7倍，仍更好地至少1.8倍)，所述力源體的封閉端不會軸向地衝擊所述腔體。這就允許所述力源體的以下膨脹行為:即當填充至所述容器規定的標稱的填充體積時，所述力源體軸向地膨脹至其未填充狀態下的軸向長度的至少1.6倍(更好地至少1.7倍，仍更好地至少1.8倍)。
[0026]在優選的配置中，所述力源體具有位於其第二縱向端的區域中的開口並且在裝配所述容器的過程中所述力源體在所述區域被連接到相對堅硬的環形的連接體上，所述連接體轉而被連接到所述容器的至少一個其它的組件上(尤其是被連接到所述腔體的至少一個組件上)。在所述過程中，所述力源體可通過注射技術來製造並且被注塑成形在所述連接體上。
[0027]根據另一方面，本發明提供了一種用於填充產品的容器，其中所述容器包括腔體和橡膠式力源體，所述力源體伸到所述腔體中並且所述力源體具有縱向軸線和用於容納所述填充產品的填充空間，其中所述力源體具有封閉的第一縱向端並且所述力源體相對於所述腔體被懸掛在與所述第一縱向端相對的第二縱向端區域中，其中，當被填充時，所述力源體關於所述縱向軸線在所述腔體中徑向地和軸向地膨脹；使得在達到部分填充狀態下，所述力源體(尤其是在距離所述第二縱向端一定距離處)鄰接在所述腔體限制徑向膨脹的第一壁部分上；並且在持續填充下，隨著所述力源體在所述第一壁部分上的鄰接區域逐漸軸向地增大，所述第一縱向端向所述腔體的限定軸向膨脹的第二壁部分靠近。在所述力源體的膨脹的過程中，至少部分所述力源體在所述第一壁部分上進行滑動，其中，為了以限定的方式幹預並且可選地阻止所述滑動，所述第一壁部分具有一個或多個凹部(例如，凹槽式的凹部)所述凹部位於所述力源體的鄰接區域中的所述腔體的內側壁表面上。例如，所述第一壁部分可以被設計為具有至少一個凹槽式的凹部，所述凹部沿所述腔體的圓周方向在整個圓周上或僅在部分的圓周上延伸。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]藉助於附圖，本發明將在下文被進一步說明，在附圖中:
[0029]圖1表示根據一個實施例的被構造為滅火器的容器的軸向縱剖圖；
[0030]圖2表示圖1中的容器的噴頭的放大視圖；
[0031]圖3a_3c表示圖1中的容器處於填充力源體的不同階段(未示出閥門組件)的軸向首丨J視圖;
[0032]圖4表示用於圖解地示出填充圖1中的容器的操作的示例性圖形；以及
[0033]圖5圖解地表示用於製造圖1中的容器的過程中的一個階段，其中在這一階段用潤滑劑噴塗在所述容器的腔體的內部。
【具體實施方式】
[0034]讀者首先參考圖1和圖2。儘管同樣可使用為例如用於化妝品、食品或工業的物質(比如，例如潤滑油)的分配器，但是此處示出的容器(附圖標記為10)以示例的方式被配置為手持可攜式滅火器。通常，所述容器10起填充產品的儲存和計量輸送的作用，在所述情況下，所述容器的外部設計可以為例如瓶狀或罐狀(例如，具有圓柱形或筒狀的基本形狀)或可採取任何其它的所需的形狀。
[0035]在所示的示例性情況下，所述容器10具有腔體12，所述腔體12例如由聚乙烯或聚丙烯製成，並且所述腔體12具有腔體軸線14、通常為圓柱形的外殼部分16和底部部分18，所述外殼部分16圍繞所述腔體軸線14，所述底部部分18鄰接所述外部腔體16並且在下側軸向地封閉所述腔體12。在軸向上端的區域中，所述腔體12的所述外殼部分16徑向地向內延伸並且形成具有腔體開口 22的腔體頸部20。
[0036]橡膠式的力源體24被懸掛在所述腔體12中(更確切的說是被懸掛在所述腔體頸部20區域中)，所述力源體24伸到所述腔體12的內部空間(附圖標記為26)中。在未填充的、非張緊的狀態下，所述力源體24採用類似彈性罩體的細長設計並且具有縱向軸線28。在其內部，所述力源體24形成了填充空間30，例如，所述填充空間30用來容納能夠被噴射且能起泡沫的填充產品。在此處考慮的示例情況下，所述填充產品為滅火劑(例如滅火膠體或滅火流體)。所述力源體24優選地由有機矽材料(尤其是液體矽橡膠)以注塑成形工藝製成，所述力源體24具有封封閉端32和開口 34，所述封閉端32為球狀的半球體，所述開口34在所述封閉端32相對的縱向端成形。自然地，其它的橡膠式材料(例如，聚氨酯基塑料)同樣能夠被很好地使用。在所示的示例情況下，所述力源體24採用單層構造，但是可選地，可在所述力源體24的內側和/或外側上塗覆由另一材料製成的較薄的持久層。
[0037]所述力源體24被懸掛在所述腔體12中，使得在未填充狀態下，所述力源體24的縱向軸線28大體上以平行於所述腔體軸線14的方式延伸(具體地，幾乎與所述腔體軸線14重合)。在所述力源體24的開口的縱向端的區域中，所述力源體24被連接到連接環36上，所述連接環36由彈性儘可能低的比較堅硬的材料製成，並且所述連接環36上進而被連接到所述腔體12上。在所示的示例情況下，所述連接環36具有軸向延伸的部分38，所述連接環36通過所述軸向延伸的部分38被插入到所述腔體開口 22中。所述軸向延伸的部分38從近似為環形盤狀的部分40伸出，所述環形盤部分40在徑向向內和徑向向外的方向上伸出地超出所述軸向延伸的部分38。通過其徑向外部部分，所述環形盤部分40遮蓋了所述腔體頸部20，同時所述環形盤部分40在其徑向內部邊緣上具有延伸部42，所述延伸部42沿軸向向上的方向伸出以便安裝將封蓋部件44，所述封蓋部件44由例如鋁或鍍錫薄鋼板組成。總體上，所述連接環36可被認為具有大致為T形的橫截面，所述軸向部分38形成所述T形的主支架，並且所述環形盤部分40形成所述T形的橫向支架。在所示的示例情況下，由於存在沿軸向向上的方向伸出的延伸部42，所述連接環36的T形略有修改。
[0038]為了將所述連接環36緊固到所述腔體12上，例如，可在所述部分38和/或所述部分40的徑向外部部分與所述腔體12之間提供粘合連接。同樣可設想利用卡扣連接或夾緊連接或利用螺紋或卡銷緊固件來將所述連接環36固定到所述腔體12上。
[0039]所述連接環36和所述力源體24之間的連接為整體結合的連接。更確切地來說，所述力源體24注塑成形到所述連接環36上，為此，在注塑成形操作的過程中，所述連接環36能夠以預製構件的形式被放置在用於製造所述力源體24的注塑模具中。需要認識到，所述力源體24僅被注塑成形到所述連接環36的徑向內側上。所述連接環36位於徑向外側的區域不受所述力源體24的材料的約束。這對填充狀態下的壓力條件是有利的；能夠按照這種方式更好地避免所述力源體24和所述連接環36之間的連接區域中的張應力。
[0040]為了滿意地將所述連接環36粘合到所述力源體24上，所述連接環36優選由聚醯胺或聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)或聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)製成。
[0041]在所述連接環的徑向外部區域，所述封蓋部件44通過壓接被連接到所述連接環36的軸向延伸部42上。在所示的示例中，密封環46的橫截面為月牙形，所述密封環46在壓接區域中插入到封蓋部件44和延伸部42之間，以便防止所述填充產品在所述封蓋部件44和所述連接環36之間的連接點處從所述填充空間30流出。
[0042]所述封蓋部件44充當閥門組件(通常指示為48)的載體，所述閥門組件48能夠以一些其它的方式，例如夾緊、粘合或緊扣到所述封蓋部件44上。憑藉所述閥門的基體50，所述閥門組件48穿過所述封蓋部件44中的中心孔(沒有進一步描述)，並且所述閥門組件48具有啟動元件52,使用者能夠被沿所述軸向方向向下按壓所述啟動元件52,並且同時，所述啟動元件52形成用於待噴射的滅火劑的排出導管54。根據配置(尤其是根據滅火劑的粘度)，所述排出導管54的幾何形狀可以不同。
[0043]在所示的示例情況下，所述力源體24在軸向上位於所述連接環36的下方(B卩，在所述連接環的遠側)的大部分長度為軟管狀，所述軟管在內緣側和外部外緣側的截面都是圓形的。在所述軟管狀的區域中，壁厚沒有出現大的波動，尤其是壁厚沒有交替的增加或減少。所述軟管狀的區域大約從圖1中的虛線56繪出的軸向位置處開始，並且軸向地延伸至所述力源體24的壁在所述封封閉端32的區域中開始漸縮的點。所述位置圖解地被指示為圖1中的58。至少在位於所述部分56，58之間的軸向軟管區域中，(i)所述力源體24的壁厚朝所述封閉端32穩定地增加或(ii)所述壁厚保持相同但是直徑朝所述封閉端32穩定地變小(由於保持相同的壁厚，內徑和外徑的在直徑上的減小相等)。在所述軟管狀區域中，所述力源體24的壁在厚度上的線性增加和在直徑上的線性減小(壁厚保持相同)有助於膨脹行為(例如，圖3a_3e中所示，以及在下文將再次說明的)。在厚度增加的情況下，這可能會超過所述力源體24的軟管區域的軸向的下端，一直延續到所述封閉端32的區域。
[0044]例如,所述力源體24在所述軟管狀區域中可具有內周緣面60和外周緣面62，所述內周緣面60關於所述縱向軸線28朝所述封閉端32呈圓錐形漸縮，所述外周緣面62以圓柱形的方式關於所述軸線28延伸。形成於所述成圓錐形漸縮的內周緣面和所述圓柱形的外圓柱面之間的角度(壁厚的擴張角)為例如大約0.2-0.3度。在例如大約10釐米的軸向距離之上，於是壁厚的增加相當於零點幾毫米(例如，大約0.4-0.5毫米)。
[0045]可替代地，所述力源體24的外周緣面和內周緣面都能夠以圓錐方式延伸，在這種情況下，所述外周緣面和所述內周緣面朝所述體的封閉端32都逐漸縮小。然而，所述內周緣面逐漸縮小的程度可以大於所述外周緣面的逐漸縮小，總之這導致隨著靠近所述力源體的封閉端32，壁厚逐漸增加。因為所述力源體的直徑的有效減少可疊加在壁厚的增加(壁厚的增加是由於外周緣面的逐漸縮小)之上，因此所述壁厚的擴張角自此具有數量級為零點幾度的值或在一定的情況下稍小於前述角度。
[0046]進一步可替代地，所述力源體24的直徑僅在軟管狀區域中被減少，並且具有不變的壁厚。在這種情況下，優選地，所述內周緣面和所述外周緣面都採用圓錐形設計並且都朝所述封閉端32以相同的錐形角逐漸縮小。所述直徑減少的角度可具有與先前的壁厚的擴張角的值類似的值(在零點幾度的區域內)。
[0047]總體來說，所述力源體24的壁厚的連續增加的區域和/或直徑連續減少的區域在所述力源體24的軸向總長的大部分上(例如，總長的至少70%或甚至至少75%)延伸。
[0048]所述力源體24在所述軟管狀區域的起點(即位置56)的軸向上方具有幾何形狀更加複雜的壁。然而，與所述力源體24的總體長度相比，這一區域的軸向長度很短。在所示的示例情況下，所述力源體24在所述連接環36的軸向下端的區域中具有壁厚增大點，所述壁徑向向內伸出的圓周增厚部分63位於所述點處。所述壁的增厚部分63有助於在所述連接環36的軸向下端的區域中將所述力源體24的材料中的應力保持在很低的水平。同時，所述增厚部分可充當用於製造所述力源體24的注塑模具的模芯的輔助脫模工具。
[0049]讀者現在參考圖3a_3e。圖3a示出了所述力源體24的未填充狀態。圖中可見，所述力源體24距離所述腔體12的底部部分18有一定的軸向距離。同樣，所述力源體24在整個環向上距離所述外殼部分16有一定的徑向距離，這種布置至少被應用到一特定區域上，在所述特定區域中所述力源體24能夠徑向拉伸並且徑向膨脹在很大程度上不受所述連接環36的阻礙。
[0050]當所述力源體24被滅火劑(或普通的填充產品)填充時，所述力源體24開始膨脹。圖3b，圖3c，圖3d和圖3e示出了所述力源體24處於不同的填充程度的膨脹狀態，直到達到最終的填充狀態(圖3e)。在所述最終的填充狀態下，用於填充的容積取決於針對所述容器10預定的標稱填充量，並且在任何情況下都大於所述填充量。[0051]所述力源體24的死區體積(未填充狀態的內部體積)可通過提供體積置換器來被保持得很小(沒有示出進一步的細節)。
[0052]所述力源體24在徑向方向和軸向方向都發生膨脹。將看到，徑向膨脹首先在所述力源體24的軸向中心區域(即，其具體的軸向長度的中央)中變的幾乎最大。在填充充分程度下，所述力源體24最終在整個環向上鄰接所述外殼部分16 (圖3c)。因為這個原因，在所述力源體24的緊靠著所述外殼部分16的鄰接區域處的軸向上方和軸向下方存在被隔開的兩個局部空間64、66，所述兩個局部空間64、66位於所述腔體12和所述力源體24之間，隨著所述力源體24繼續被填充，所述空間64、66的體積漸增地縮小。在所述過程中，所述力源體24緊靠著所述外殼部分16的鄰接區域持續沿軸向方向(所述軸向方向即，軸向向下和軸向向上(儘管軸向向下的程度更大))膨脹。所述外殼部分16形成本發明用於限制徑向膨脹的第一壁部分。
[0053]在最終填充狀態下，所述力源體24已至少軸向地膨脹至靠近所述腔體12的底部部分18並且在這時優選地平靠在近似球形的底部槽68 (圖3d所示)中。在所述狀態下，所述力源體24在所述外殼部分的大部分軸向長度之上緊靠著所述外殼部分16。優選地，所述力源體24對所述底部部分18的衝擊在達到標稱填充量前不久發生(例如，僅在所述容器10的標稱填充體積被填充到至少80%、更好至少85%以及更好至少90%之後發生)。至少只要已經填充的填充產品不凝固並且因此增加其體積，就可通過所述力源體24的所述膨脹行為避免所述力源體24在所述底部部分18的區域中的內傾。所述底部部分18形成本發明用於限制軸向膨脹的第二壁部分。
[0054]儲存於所述力源體24中的張應力產生作用於已被填充的填充產品的力，並且當所述閥門組件48開啟時，所述填充產品被所述力擠出所述容器10。沒有其它的產生力的裝置存在於所示的容器10中。所述分配力完全通過所述力源體24來施加。
[0055]例如，直到達到最終填充狀態的待填充的填充量(填充體積)可以在分配給所述容器10的標稱填充量的105%和115%之間。優選地，如果在所述容器10的填充過程中，很多的填充產品被填充，因為填充的總量相當於標稱填充量加上當所述力源體24處於未填充狀態下時的填充空間30中的空氣的初始體積並加上附加體積。所述附加體積用來彌補損耗，所述損耗是由所述被拉伸的力源體24的漸減的恢復能力和小部分的填充產品穿過所述力源體24的壁離開引起。例如，所述附加體積可至少比未拉伸的力源體24的填充空間30中的空氣的初始體積大一倍。
[0056]圖4以示例的方式示出了所述容器10的填充期間的軸向伸長(特性曲線I)和直徑的擴張(特性曲線2)的定性過程。一直到填充體積V1，所述力源體24能夠在不受所述腔體12限制的情況下軸向地和徑向地膨脹。當達到所述填充體積V1，所述力源體24開始與所述腔體12的外殼部分16第一次接觸。這對應於圖3c中所示的狀態。圖4中使用的「力元件」為所述力源體24 ;「壁」為由所述外殼部分16形成的腔體壁的一部分。
[0057]在超出所述填充體積V1之後，所述力源體24緊靠著所述外殼部分16的鄰接區域沿軸向方向膨脹，但是所述力源體24的直徑不會進一步發生擴張。這就是在圖4中的圖形中所述特性曲線2為什麼自前面所述填充體積V1開始變成一水平的直線。同時，所述力源體24的頂端(S卩，其封閉端32)進一步朝所述底部部分18軸向移動。在圖4中的圖形中，這通過所述特性曲線I在超過所述填充體積V1後持續的上升來指示。[0058]在達到填充體積V2時，所述力源體24的軸向下端32衝擊所述腔體12的底部部分18。這發生在填充操作終止時(如果不發生在之前的話)。在所述力源體24衝擊所述底部部分18之後，不發生進一步的填充或至少不發生明顯的進一步填充。可選地，所述填充操作甚至在所述力源體24衝擊所述底部部分18之前終止。在任何情況下，所述填充操作終止時的填充體積V2大於所述容器10的標稱的填充體積。為了在數值方面給出示例，對於標稱的填充體積被指示為800立方釐米的容器10，填充的總填充體積V2可以為大約900立方釐米。
[0059]圖4中的圖形明確表示了:所述力源體24在所述外殼部分12上的第一次徑向鄰接發生的比較早，並且達到最終填充狀態(填充體積V2)之前就發生。例如，所述填充體積V1可在所述填充體積V2的20%和50%之間(優選地，25%和40%之間)。換句話來說，所述填充體積V2至少為所述填充體積V1的2倍(例如，所述填充體積V2可為所述填充體積V1的大約3倍)，或甚至為所述填充體積V1的更多倍。相對於指定給所述容器10的標稱的填充體積，所述填充體積V1例如可以為所述標稱的填充體積的大約30%-35%。可替代地，對所述標稱的填充體積而言，還可使用所述腔體12的空體積作為基準。所述空體積被理解為意味著除去所述具有力源體24後的腔體內部空間26的體積。相對於所述腔體12的所述空體積而言，所述填充體積V1例如可以在所述空體積的20%和30%之間。
[0060]總體來說，直到所述力源體24衝擊所述外殼部分16，所述力源體24的直徑的擴張可以在例如200%到300%之間，例如，當達到所述填充體積V2時所述力源體24的軸向伸長可以在80%和150%之間。
[0061]未填充狀態下從所述力源體24的軸向下方直到所述腔體12的底部部分18的自由空間的尺寸使得所述力源體24僅在超過所述容器10的標稱的填充體積的填充量被填充之後(也就是說，在超出100%的所述標稱的填充體積之後)軸向地鄰接到所述底部部分18上。例如，僅在填充了所述容器10的標稱的填充體積的至少110%或甚至至少120%之後，才可能發生所述力源體24鄰接到所述底部部分18上。提到所述腔體12的空體積，另一方面，位於所述力源體24的下方的軸向自由空間的尺寸使得:在所述腔體的至少85% (優選地，至少90%)的空體積的填充物被注入到所述力源體24中之前，所述力源體24不會鄰接到所述底部部分18上。
[0062]所述腔體12的內表面(具體地,所述外殼部分16的內表面)和所述力源體24的外表面之間的摩擦可能會相當大。這尤其發生在所述力源體24由矽橡膠製成的情況下。有機矽材料通常具有不可平滑滑動的表面。此外，如果所述腔體12由塑料(尤其是聚乙烯或聚丙烯)製成，那麼所述腔體12和所述力源體24之間材料組合可阻止幾乎任何滑動(滑行)。
[0063]然而，已經證實:在所述力源體24的膨脹階段，當所述力源體24已經徑向地靠著所述腔體12的外殼部分16時，所述力源體24在軸向方向上沿著所述外殼部分16的滑動是有利的，以便避免所述連接環36上的過高的軸向力，在某些情況下，所述軸向力甚至能夠導致所述連接環36從所述腔體12分離。按照圖3a-3e的圖片順序，在圖3c和圖3d的情形下，所述力源體24因此將能夠沿著所述腔體12的外殼部分16軸向地滑動，以便避免所述力過高並且確保應力在所述力源體24的材料中以恰當的比例分布。為此，在製造所述容器10期間(更確切地來說，是在將所述力源體24安裝到所述腔體12中之前)，對所述腔體12的內表面(至少所述外殼部分16的區域的內表面)噴塗減小摩擦的物質(圖5圖解地示出)。優選地，所述減小摩擦的物質為隨著時間的推移可至少部分地揮發的水基潤滑劑(例如，用丙三醇作為主要添加成分)。另一方面，如果力源體使用由矽橡膠製成，將不應使用矽基或礦物油基的潤滑劑，因為所述潤滑劑能夠腐蝕所述力源體的材料。
[0064]根據圖5，例如，潤滑劑通過噴杆70來噴塗，所述噴杆70可以穿過所述腔體的頸部20被引入到所述腔體12中。通過所述噴杆70，可以被噴塗到所述外殼部分16的至少部分軸向長度上，並且如果需要的話，還可使用潤滑劑噴塗到所述腔體12的底部部分18的內偵U。噴塗控制單元72 (圖中概括地示出)控制所述噴塗操作。
[0065]在對所述腔體12的內部進行潤滑並且所述噴杆70從所述腔體13被移除之後，於是事先已被製成的力源體24 (與粘附到其上的連接環36 —起)在裝配所述容器10期間被插入到所述腔體12中，並被連接到所述腔體12上。這在圖5中通過箭頭74圖解地示出。於是，在所述閥門組件48 (或其它適合的閥裝置)被事先安裝之後，能夠用需要填充的產品對最終被裝配好的容器進行填充。
[0066]可替代地或除了應用潤滑劑以外，可通過對形成摩擦副的兩個面中的至少一個面進行氟化處理來使所述腔體12和所述力源體24之間的摩擦減少。通過氟化處理能夠改變表面特性並且因此減少摩擦。通常，有機矽材料和其它的塑料能夠良好地被氟化。按照所述方式對所述體的表面進行氟化處理而產生的氟化物通常比較穩定，使得所述氟化處理不僅僅(但是尤其)適用於當氫橋的形成對所述腔體12和幹粘合的所述力源體24的材料造成風險時。由於氟化處理，於是可提供持久的隔離層，所述隔離層防止氫橋的形成或至少減少其數量。
[0067]在圖1和圖3a_3e中，能清楚地看到多個被構造於所述腔體12的外殼部分16中的徑向凹部76，其中術語「凹部」在連接關係應被理解為:觀察者的視角為從所述腔體的內部觀察所述外殼部分16。在所示的示例情況下，所述凹部76為凹槽式的並且沿所述外殼部分16的圓周方向延伸。例如,所述凹部76可延伸覆蓋所述腔體的整個圓周。可替代地,多個凹部76能夠以一定的間隔一個接一個地沿圓周方向被布置在軸向平面中。此外，在所示的示例情況下，在多個軸向平面內的所述凹部76被配置為一個在一個的上方。至少一些所述凹部76位於所述外殼部分16的將和所述力源體24鄰接的區域中，在所述力源體24膨脹的過程遍布在所述外殼16上的凹部76上，在所述情況下，所述力源體24能夠在所述凹部76的區域中完成稍大程度的膨脹(即，能夠膨脹至所述凹部76中)。可以說，這使得將所述力源體24 「鎖緊」在所述凹部76中，以致所述力源體相對於所述外殼部分16的滑動運動可以被限制或所述滑動運動在這時被局部地阻止。根據圖3d和圖3e，例如，所述力源體相對於所述腔體12的「鎖緊」可發生在所述凹部(其中通過76'來標示)中，因為直到達到所述最終填充狀態所述力源體24都完全遮蓋了所述凹部76'。
【權利要求】
1.一種製造用於填充產品的容器(10)的方法，其中所述容器包括腔體(12)和橡膠式力源體(24)，所述力源體(24)伸到所述腔體中並且所述力源體(24)具有縱向軸線(28)和用於容納所述填充產品的填充空間(30 )， 其中，所述力源體具有封閉的第一縱向端(32)並且所述力源體相對於所述腔體被懸掛在與所述第一縱向端(32)相對的第二縱向端區域中， 其中，當被填充時，所述力源體關於所述縱向軸線在所述腔體中徑向地和軸向地膨脹，使得所述力源體鄰接在所述腔體(12)的第一壁部分(16)上，優選地，在相距所述第二縱向端一距離處發生所述鄰接；在達到部分填充的狀態下，所述第一壁部分限制徑向膨脹；並且在持續填充下，隨著所述力源體在所述第一壁部分上的鄰接區域逐漸軸向地增大，所述第一縱向端(32)向所述腔體(12)的限定軸向膨脹的第二壁部分(18)靠近， 其中，在所述製造方法中，在填充所述力源體之前: 對至少一部分的所述第一壁部分(16)在所述腔體的內側進行減小摩擦的表面處理；和/或， 對至少一部分的所述力源體(24)在其外側進行減小摩擦的表面處理。
2.根據權利要求1所述的方法，其中，所述表面處理包含將減小摩擦的物質塗布到所述第一壁部分(16)和所述力源體(24)中的至少一個上。
3.根據權利要求2所述的方法，其中所述減小摩擦的物質通過噴塗法、浸塗法、離心法或刷塗法來被塗布。
4.根據權利要求2或3所述的方法，其中，水基潤滑劑被用作所述減小摩擦的物質。
5.根據權利要求2-4中任一項所述的方法，其中，不含矽基或礦物油基組分的潤滑劑被用作所述減小摩擦的物質。
6.根據權利要求2-5中的任一項所述的方法，其中，非粘合性潤滑劑被用作所述減小摩擦的物質。
7.根據權利要求1-6中任一項所述的方法，其中所述表面處理包含對所述第一壁部分(16)和所述力源體(24)中的至少一個進行氟化處理。
8.根據權利要求1-7中任一項所述的方法，其中，所述腔體(12)由聚乙烯或聚丙烯製成。
9.根據權利要求1-7中任一項所述的方法，其中，所述腔體由聚甲基丙烯酸甲酯或聚對苯二甲酸乙二醇酯製成並且所述表面處理使得在所述第一壁部分(16)和所述力源體(24)中的至少一個上具有永久的減小摩擦的塗層。
10.根據權利要求1-9中任一項所述的方法，其中，所述力源體(24)由矽橡膠製成。
11.根據權利要求1-10中任一項所述的方法，其中，所述第一壁部分(16)具有至少一個凹部，例如凹槽式的凹部，所述凹部位於所述力源體的鄰接區域中的腔體內側壁表面處。
12.一種根據權利要求1-11中任一項所製造的容器。
13.一種用於填充產品的容器(10)，其中，所述容器包括腔體(12)和橡膠式力源體(24)，所述力源體(24)伸到所述腔體中並且所述力源體(24)具有縱向軸線(28)和用於容納所述填充產品的填充空間(30)， 其中，所述力源體具有封閉的第一縱向端(32)並且所述力源體相對於所述腔體被懸掛在與所述第一縱向端(32)相對的第二縱向端區域中，其中，當被填充時，所述力源體關於所述縱向軸線在所述腔體中徑向地和軸向地膨脹，使得所述力源體鄰接在所述腔體(12)的第一壁部分(16)上，優選地，在相距所述第二縱向端一距離處發生所述鄰接；在達到部分填充狀態下，所述第一壁部分限制徑向膨脹；並且在持續填充下，隨著所述力源體在所述第一壁部分上的鄰接區域逐漸軸向地增大，所述第一縱向端(32)向所述腔體(12)的限定軸向膨脹的第二壁部分(18)靠近， 其中，在所述力源體(24)的膨脹的過程中，至少部分所述力源體在所述第一壁部分(16)上進行滑動， 其中，所述第一壁部分(16)具有一個或多個凹部，例如凹槽式的凹部，所述凹部位於所述力源體的鄰接區域中 的腔體內側壁表面處。
【文檔編號】B65D83/00GK103476683SQ201280018802
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2012年2月15日 優先權日:2011年2月16日
【發明者】彼得·科特斯 申請人:諾夫萊克斯有限公司