專利名稱：能連接氣體泵的容器及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種能連接可手工操作的泵的容器，該容器用于將處于氣密狀態(tài)下被容納的流體物質(zhì)分配到收容于剛性主體內(nèi)的可變形袋中。
背景技術(shù)：
將流體物質(zhì)(液體和膏狀體)封裝在容器中是已知的，通過手工操作安裝在各個(gè) 容器的口上的小型泵來分配這些物質(zhì)。泵的操作使一定量的流體物質(zhì)從容器中抽出如果 容器是剛性的，就形成真空；如果氣體無法進(jìn)入容器(通常出現(xiàn)在泵與泵體接觸并在其上 滑動(dòng)的那些區(qū)域上)，或者如果該容器不包含沿著容器的內(nèi)圓柱面能密封移動(dòng)的底座(參 見例如US4691847、US4694977和US5971224)，則真空將防止物質(zhì)被進(jìn)一步抽出和分配然 而，后者這種通過減小其內(nèi)部容積來補(bǔ)償容器體積同時(shí)維持內(nèi)部壓力恒定的系統(tǒng)非常麻煩 且成本昂貴。在許多情況中，合適或必要的是將要由泵分配的流體物質(zhì)絕不與容器(具有安裝 在其上的分配泵)內(nèi)部的氣體接觸如果容器中的流體組分未受改變，或如果封裝在容器 中的流體物質(zhì)必須保持無菌，則將密封流體不與大氣接觸是非常重要的。為了實(shí)現(xiàn)這種目 的，US3420413提出了一種包括裝有流體物質(zhì)的袋的裝置，所述流體物質(zhì)必須保持在袋內(nèi)的 (與大氣)隔離狀態(tài)，所述袋(參見第4欄第22-28行)由可彈性變形的柔性材料形成，并 具有一頸部，頸部上具有一支撐件(support element)(具有容納泵的異型孔)，在袋中裝 滿了待分配的流體物質(zhì)后，將支撐件密封地施加在所述頸部上；其后，將泵密封地安裝在所 述支撐件上，從而防止了流體物質(zhì)受到空氣污染(第5欄第15-38行)。然后，將裝有流體 物質(zhì)并使泵密封地安裝在其頸部上的袋插入剛性主體中(顯然，必須非常小心，使剛性主 體的自由端盡量不接觸裝滿流體物質(zhì)的袋，以免使其破裂)，隨后將所述支撐件定位并固定 在所述剛性主體上(第5欄，第56-61欄)。從而，在袋的外表面和剛性主體的內(nèi)表面之間 形成了一間隙，間隙經(jīng)容器底座的孔與空氣連通；這樣，當(dāng)通過操作泵從袋中抽出流體物質(zhì) 時(shí)，大氣壓將壓縮袋，使得物質(zhì)能夠輕易地被泵取出并排放到外部(第5欄，第70-73行)。 上述裝置的主要缺點(diǎn)是可變形袋在被插入各個(gè)剛性容器前必須裝滿流體物質(zhì)，以及由于將 袋插入容器內(nèi)部時(shí)的操作必須非常精細(xì)，因?yàn)楫?dāng)袋插入容器內(nèi)部時(shí)很容易出現(xiàn)破裂。1993年2月9日公布的JP05031790A和JP05031791A描述了如何直接在剛性容器 內(nèi)部生產(chǎn)彈性可變形材料的袋。為此，將一個(gè)細(xì)長的預(yù)制件(由熱塑性材料形成，具有細(xì)長 形空心圓柱體，在預(yù)制件存在頸部的一端開口，凸緣從所述頸部徑向延伸)插入具有開口 的剛性容器內(nèi)，頸部從所述開口延伸，預(yù)制件的凸緣設(shè)置在頸部的自由邊上，該預(yù)制件被加 熱，通過推動(dòng)器向容器底座延伸，并在容器內(nèi)膨脹，直至形成袋，所述袋的外表面(至少大 部分的表面)附著在容器的內(nèi)表面上。如此得到的袋也具有頸部，頸部的至少一端部具有 向外突出的縱向肋，并且，一些徑向肋或突出物從預(yù)制件凸緣的表面突出，預(yù)制件凸緣的表 面向袋插入其中的容器的頸部的自由邊這些肋或突出物限定出多個(gè)氣體通道，所述氣體 從外部滲入容器與袋之間，以在通過泵向外分配流體物質(zhì)期間能壓扁或向內(nèi)變形，從而防止袋內(nèi)形成真空，而真空將妨礙流體物質(zhì)的分配。更具體地，在這兩個(gè)日本專利中，在容器內(nèi)部膨脹袋的方法將在袋上施加大量應(yīng) 力，袋子在膨脹和使用期間可能出現(xiàn)破裂。這主要是因?yàn)檫@種制備方法將使袋在至少部分點(diǎn)處附著在將要在其中進(jìn)行膨脹 的腔的部分上，并且推動(dòng)器產(chǎn)生的初始拉伸將使袋壁的最終厚度產(chǎn)生不均勻，在頂部的橫 向區(qū)域比接近底座的以及底座自身的厚度更薄。現(xiàn)有技術(shù)的另一個(gè)問題是，利用上述系統(tǒng)而膨脹的袋將不可能完全充滿腔。換句 話說，存在袋與限定腔的壁分離得很大的容器區(qū)域。這不僅僅出現(xiàn)在那些難以通過膨脹充 滿的位置上，例如接近角落的地方，還出現(xiàn)在屬于或接近容器壁的區(qū)域上。這是因?yàn)樵谂蛎?期間袋和腔之間的間隙內(nèi)存在殘留的氣囊。

發(fā)明內(nèi)容
因而，本發(fā)明的主要目的是提供一種規(guī)定類型的裝置，在該裝置中每個(gè)可變形袋 幾乎不出現(xiàn)破裂，并充分占據(jù)其將要在其中進(jìn)行膨脹的腔的全部體積。由于這里描述的裝置優(yōu)選適用于在透明容器中容納和分配貴重品(諸如香水、乳 霜、除臭劑、醫(yī)用物質(zhì)等)，透明容器例如玻璃，因此，從美學(xué)角度來看，不出現(xiàn)氣囊和能被看 見的、袋與腔壁分離得比與其它部分更多的部分是非常重要的。此外，由于無法控制上述系統(tǒng)，因而氣囊是可變的，結(jié)果袋容積在任何不同時(shí)間發(fā) 生改變，導(dǎo)致無法保證恒定的容積。依據(jù)所附的權(quán)利要求的技術(shù)啟示的裝置可實(shí)現(xiàn)這些以及其它目的。


接下來的說明將提供該裝置的非排除性的實(shí)施例，該實(shí)施例通過非限制性實(shí)例的 方式表示；結(jié)合附圖進(jìn)行說明，其中圖1-7以剖視圖的方式示出了制造該容器的方法中的各步驟；以及圖8和圖9分別示出了圖6和圖7的放大細(xì)節(jié)。
具體實(shí)施例方式首先，參考圖1，其示出了本發(fā)明的方法第一步驟。外部剛性主體5具有頸部6，頸部6限定進(jìn)入主體腔7的孔。頸部優(yōu)選具有外螺紋 6A，用于如下所述地?cái)Q緊密封泵(借助于環(huán)形帽)。主體6優(yōu)選由透明材料形成，如透明的塑料或玻璃。提供了預(yù)制件8，預(yù)制件8通過模制塑性材料諸如PE、PET、PP等或共注塑多層相 互不同的材料而形成。預(yù)制件8包括下部為圓形的細(xì)長主體。它還包括頸部2，凸緣3從頸 部2徑向延伸。齒狀物(未示出)從頸部的外部延伸，隨后將詳細(xì)描述其使用。預(yù)制件8的橫向的主體尺寸設(shè)置為能自由地插入剛性主體5中，同時(shí)預(yù)制件頸部 2成形并且其尺寸設(shè)置為使得它易于插入主體5的頸部6的孔中，而且，齒狀物的自由端基 本接觸頸部6上的孔的內(nèi)表面，并且因?yàn)殚g隔開的徑向肋或突出物(未示出)從凸緣3的 下表面(相對(duì)于圖1)突出，因此預(yù)制件的突出的凸緣3雖然設(shè)置在頸部6的末端上但沒有密封地與之附著在一起。這樣，在預(yù)制件頸部的凸緣3和容器頸部6的端部邊緣之間形成自由通道，而在預(yù) 制件頸部2的外表面和剛性主體5的頸部6中的孔的內(nèi)表面之間還形成其它的自由通道 (在每個(gè)齒狀物4和與其相鄰的齒狀物之間)。基本上，腔7自由地與外部連通。將預(yù)制件加熱至足以使形成預(yù)制件的塑性材料軟化(使其成為可塑體)的溫度。 例如，在本方法中，預(yù)制件加熱至120°C并持續(xù)4-7秒。一旦加熱后，將預(yù)制件插入到主體5中，因此得到圖1的狀態(tài)。特別地，預(yù)制件凸 緣3保持在主體5的頸部6的邊緣上。如圖所示，噴嘴20插入預(yù)制件中，并密封地連接至 預(yù)制件8的頸部2。按已知方法進(jìn)行密封連接。接著，第一氣體射流被供給進(jìn)入預(yù)制件以便使預(yù)制件8膨脹，從而形成至少部分 占據(jù)所述主體空腔的袋8(用與預(yù)制件相同的附圖標(biāo)號(hào)表示)。被供給進(jìn)入預(yù)制件內(nèi)部的膨 脹氣體或流體根據(jù)預(yù)制件的厚度具有在2至6bar之間的壓力，優(yōu)選為3bar。氣體射流被供 給進(jìn)入預(yù)制件要持續(xù)大約0. 5-1秒。被供給的氣體處于環(huán)境溫度，但是也可以根據(jù)需求處 于更高溫度。特別地，向預(yù)制件中充氣導(dǎo)致袋膨脹，因此袋附著于限定腔7的壁。袋膨脹，直到 袋和空腔壁7之間形成的間隙內(nèi)的氣壓與被供給進(jìn)入預(yù)制件的氣壓相等。這是，新形成的 袋突然附著在鄰近孔的腔7的側(cè)面，形成密封，該密封防止該間隙內(nèi)的氣體逸出。因而袋的 膨脹僅僅是部分的。在現(xiàn)有技術(shù)中，保持袋處于壓力，而間隙中的氣體能夠從一部分向容器頸部逸出， 更高的膨脹壓力用于將加速氣體泄漏。與此相反，依據(jù)本發(fā)明，中斷初始的氣體射流將使袋 內(nèi)的壓力為零(即使之與外部壓力相等)。從而，間隙7A中的壓縮氣體將擠壓袋，使之與限 定腔的壁分離，并向上逸出以便從頸部排出。這個(gè)步驟將使袋與容器內(nèi)壁基本分離?；旧希乐褂捎诶缢苄圆牧系臏囟?和粘合效應(yīng)而產(chǎn)生的在袋和限定腔的壁之間的任意可能出現(xiàn)的附著。應(yīng)注意到，這種至少 部分的附著不僅僅是可能出現(xiàn)而是確實(shí)很有可能出現(xiàn)，將導(dǎo)致袋的整體性被損壞。在擠壓袋以用于使氣體從間隙7A逸出所需的時(shí)間(大約0. 3-3秒，但優(yōu)選0. 5-1 秒)經(jīng)過之后，再一次向袋內(nèi)供給氣體射流(圖4)。這次，袋8將裝滿腔7至更大范圍(圖4)。這時(shí)，上述步驟期間保持在間隙7A內(nèi) 的氣體的初始容積將小于預(yù)制件和腔壁之間的容積。這是因?yàn)闅怏w射流被注入期間(圖 3)，袋較預(yù)制件占據(jù)了腔的更大的容積。如前所述，這種再一次的氣體射流將持續(xù)0. 5-1秒的時(shí)間。隨后中斷，袋放氣，間 隙7A中的壓縮氣體向上逸出，獲得圖5的狀態(tài)。在這種情況中，袋幾乎完全填滿腔。此時(shí)， 最后的氣體射流被供給給完全膨脹的袋，如圖6所示。在這種情況下，圍繞袋的、并且在袋 與限定腔的壁之間的氣體將非常稀薄。在圖6示出的步驟中，氣體射流維持較之前步驟稍 微長一些的時(shí)間。這能使殘留在間隙中的少量氣體逸出。圖8示出了在這個(gè)步驟、以及在 圖2和4中所示的步驟中所存在的狀態(tài)的放大圖。袋接觸限定主體5的腔的壁。后一步驟結(jié)束后，氣體射流中斷，取出噴嘴20。這時(shí)冷卻袋，由于熱收縮袋發(fā)生輕 微收縮，導(dǎo)致它以基本均勻的方式與限定容器腔的壁相分離。
圖9是圖7的放大詳圖。這里顯示的狀態(tài)示出了圍繞整個(gè)袋，尤其是橫向部分上 的均勻的間隙10。袋膨脹的方法被描述和圖示為包括三個(gè)膨脹階段?；旧?，這三次連續(xù)的射流是 用適當(dāng)?shù)臅和砉┙o并隔開的。對(duì)于30ml的容器來說這個(gè)循環(huán)持續(xù)大約7秒。根據(jù)容器和袋的尺寸，可進(jìn)行更多的連續(xù)的氣體射流?；旧希瑲怏w射流步驟和相 繼的氣體射流的中斷可根據(jù)需要多次重復(fù)，氣體射流的中斷使存在于袋的外部間隙內(nèi)的氣 體排出。然而，依據(jù)本發(fā)明，需要具有至少一個(gè)氣體排出步驟，從而對(duì)于使袋膨脹的氣體射 流存在至少一個(gè)中斷。因而，必需至少兩個(gè)氣體射流，由至少一次的暫?；驓怏w射流的中斷來隔開。應(yīng)注意，充入袋的連續(xù)的氣體射流的壓力可以不變(例如上述的3bar)，或者壓力 可根據(jù)當(dāng)前膨脹步驟的需求而改變。例如，充入袋的第一氣體射流的壓力可比最終保持的 氣體射流的壓力小，反之亦然。從而，可最優(yōu)化壓力調(diào)節(jié)(甚至一個(gè)氣體射流與下一個(gè)存在 差別)以獲得可能的最均勻的袋厚。與現(xiàn)有技術(shù)的方法所不同的，容器內(nèi)部形成的袋具有基本均勻的厚度。袋厚度是 0. 1-0. 4mm，優(yōu)選0. 2mm，并且特別是在袋的橫向(豎直)部分尤其均勻，即，在袋的底部和頂 部之間(頸部所在的位置)。利用現(xiàn)有技術(shù)中描述的方法，袋將出現(xiàn)一個(gè)橫向部分，該橫向部分向頂部更薄，但 向底部更厚。噴嘴在第一步驟所產(chǎn)生的伸展所導(dǎo)致的這種不均勻性能夠使袋在膨脹期間或 它在填充要分配的產(chǎn)品期間出現(xiàn)破裂。此外，在本技術(shù)方案中，袋與容器腔的壁相分離，這種情況下，至少在袋的橫向壁 和腔壁之間出現(xiàn)基本均勻的間隙，有助于在泵使用期間形成氣體通道。此外，不存在袋附著 在腔壁的區(qū)域或部分。這是由“脈沖式”充氣法所確保的，通過收縮和袋充氣時(shí)在間隙內(nèi)的 氣體的作用，該方法使袋分離(可能是由于袋/預(yù)制件的溫度)。為了完成整個(gè)說明，應(yīng)注意，獲得已將袋9插入和保持在其中的容器5的使用者 將向袋中引入預(yù)期量的流體物質(zhì)(通過其頸部2的孔)，該物質(zhì)填充袋直至其頸部2。隨 后，所述使用者將手動(dòng)操作泵和汲取管經(jīng)其頸部的孔插入袋9中，所述泵包含分配部件 (dispensing stem)(向袋9的外部和容器5的外部伸出)，并且汲取管浸入容納在袋中的 流體物質(zhì)中。隨后，將泵P按已知方法牢固地鎖定在容器的頸部6上，例如，通過具有內(nèi)螺紋的 環(huán)形帽N，環(huán)形帽N旋入從容器頸部6的外部突出的螺紋或螺紋肋6A上。環(huán)形帽N停留在頸環(huán)(collar)的上表面上，頸環(huán)徑向地從泵主體徑向地突出并密 封地與袋9的頸部2的凸緣3相接觸，從而將泵的下部分壓入袋頸部2的腔中，形成密封， 這種密封還可通過直接位于頸環(huán)下方的彈簧圈而得以進(jìn)一步加強(qiáng)。顯然，容器5可由任意剛性材料(除了玻璃之外)形成，例如鋁或其它金屬。對(duì)于所有情況來說，為了進(jìn)行正確的泵操作，將間隙10與外部環(huán)境相連通，例如， 通過在容器頸部與袋頸部之間形成的位于凸緣下方的所述通道。然而，如US 3420413和US 2004/0112921A1所述，在任意位置處，容器上可設(shè)置有 一個(gè)或多個(gè)孔作為氣體通道。
有利的是，袋具有連接至環(huán)形帽的裝置(即凸緣3)，以將所述泵固定在所述容器 上。例如，這些裝置接合環(huán)形帽，并且當(dāng)從容器上除去環(huán)形帽(以及泵)時(shí)能使袋從 容器5 取出。
權(quán)利要求
一種容器制造方法，包括以下步驟a.提供一種外部剛性主體(5)，具有限定提供通往主體的腔的入口的孔的頸部(6)；b.以及由熱塑性材料形成的預(yù)制件，預(yù)制件包括頸部(2)，凸緣(3)從預(yù)制件的頸部徑向延伸；c.將所述預(yù)制件加熱到熱塑性材料的軟化點(diǎn)之上；d.將預(yù)制件置于主體(5)的孔中；e.向預(yù)制件內(nèi)部供給第一氣體射流，這使預(yù)制件膨脹從而形成至少部分占據(jù)所述主體的腔的袋，所述袋的壁被推動(dòng)并接觸限定所述腔的壁；f.中斷所述第一氣體射流，使所述熱塑性材料收縮，隨后與容器壁脫離，因而允許袋膨脹形成的并截留在袋和限定所述腔的壁之間的壓縮氣體排出；g.向袋中吹入最后氣體射流，所述最后氣體射流使袋完全膨脹為使其至少與腔的內(nèi)部橫向表面的每個(gè)點(diǎn)確實(shí)地接觸；以及h.中斷氣體射流，促進(jìn)袋輕微收縮，因而至少部分與腔壁相分離。
2.如前述權(quán)利要求所述的方法，其中，在中斷初始?xì)怏w射流之后并且同時(shí)等待袋收縮 期間，向預(yù)制件內(nèi)部供給另外的氣體射流，使預(yù)制件進(jìn)一步膨脹為占據(jù)所述主體的腔的更 大的范圍，這時(shí)，所述袋的壁被推動(dòng)并接觸限定所述腔的壁，隨后，中斷所述另外的氣體射 流以使所述熱塑性材料收縮，隨后，預(yù)制件與容器壁分離，從而使得袋膨脹形成的并截留在 袋和限定所述腔的壁之間的壓縮氣體進(jìn)一步排出。
3.如前述權(quán)利要求所述的方法，其中，重復(fù)權(quán)利要求2描述的步驟直至供給氣體射流 期間袋幾乎完全占據(jù)所述腔。
4.如前述一項(xiàng)或多項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其中，在大約0.3-3秒的時(shí)間后中斷所述 氣體射流。
5.如前述一項(xiàng)或多項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其中，所述氣體射流的壓力在2-6bar之間。
6.如前述一項(xiàng)或多項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其中預(yù)制件加熱至100-150°C之間的溫度。
7.一種容器，所述容器包含剛性主體(5)，剛性主體(5)具有限定了通向容器的腔的 孔的頸部(6)；以及位于主體(5)的內(nèi)部的袋(9)，袋由熱塑性材料形成，自身也具有頸部 (2)，凸緣(3)袋的從頸部⑵起徑向延伸，凸緣(3)位于主體(5)的頸部(6)的自由邊上 并限定提供通向袋(9)的腔的入口以及密封地容納密封泵(P)的主體的孔，密封泵(P)可 手動(dòng)操作以從袋中取出流體物質(zhì)(F)并通過密封泵(P)的分配部件(S)供應(yīng)至外部，通過 熱吹塑直接位于容器內(nèi)部的預(yù)制件形成袋，其特征在于，所述袋具有基本均勻的厚度，并且 沿著袋的整個(gè)外表面與容器相分離。
8.如前述權(quán)利要求所述的容器，其中，袋的基本均勻的厚度在0.1-0. 4mm之間。
9.如前述一項(xiàng)或多項(xiàng)權(quán)利要求所述的容器或方法，其中，剛性主體由透明材料形成。
10.如前述一項(xiàng)或多項(xiàng)權(quán)利要求所述的容器或方法，其中，剛性主體由玻璃形成。
11.如前述一項(xiàng)或多項(xiàng)權(quán)利要求所述的容器或方法，其中，預(yù)制件/袋由PET和/或PE 和/或PP和/或通過共注塑多個(gè)層而形成。
12.如前述一項(xiàng)或多項(xiàng)權(quán)利要求所述的容器，其中，所述袋具有將其連接至環(huán)形螺母的裝置，以便將所述泵固定于所述容器，所述連接裝置設(shè)置為在從容器上去除環(huán)形螺母時(shí)使 袋能從主體(5)取出。
全文摘要
一種主體，包括剛性主體(5)，剛性主體(5)具有限定了通向主體空腔的孔徑的頸部(6)；以及位于主體(5)內(nèi)部的袋(9)，袋由熱塑性材料制成，其自身也具有頸部(2)，凸緣(3)從頸部(2)徑向延伸，凸緣(3)位于主體(5)的頸部(6)的自由邊上，并限定用于通向袋(9)的空腔以及用于密封地容納密封泵(P)的主體的孔，密封泵可手動(dòng)操作以從袋中擠出流體物質(zhì)(F)并通過其分配部件(S)將其供應(yīng)至外部，通過熱吹塑直接放置在主體內(nèi)部的預(yù)制件形成袋，所述袋具有基本均勻的厚度，并且其整個(gè)外表面與主體相分離。
文檔編號(hào)B65D30/02GK101875423SQ201010171689
公開日2010年11月3日 申請日期2010年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月30日
發(fā)明者奧爾索拉·帕特里尼 申請人:奧爾索拉·帕特里尼