CN103906687A - 用于容纳和分配流态物质的改进的袋和阀组件包装 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于容纳和分配流态产品的包装（52）。该包装（52）限定纵向轴线（23）并且包括装置主体（18）和用来容纳待分配的流态产品的可收缩的袋（12），该袋（12）由两个相对的柔性腹板部（24）和柔性角撑板部（42）限定。装置主体（18）从袋（12）的分配端（33）延伸，其中装置主体（18）夹在柔性腹板部（24）之间；并且柔性腹板部（24）焊接到彼此并且在端部密封（32）焊接到装置主体（18）。本发明提供一种改进的、结实的角密封构造（54），其中，柔性腹板部（24）中的每一个联结到角撑板部（42）。

Description

用于容纳和分配流态物质的改进的袋和阀组件包装

相关申请的交叉引用

不适用。

联邦赞助的研究或开发

不适用。

微缩胶片/版权引用

不适用。

技术领域

本发明大体而言涉及用来容纳流态产品的包装，其中该包装包括可收缩的袋和用来分配流态产品的装置（fitment）主体或组件；以及，更特定而言，本发明涉及一种用于加压容器中具有改进的强度的包装。

背景技术

可收缩的袋通常用来包装很多种产品，涉及可以呈液体、洗液、凝胶、糊状物等形式的食品、饮料、个人护理产品、家用护理产品或其它相似或不相似的产品。这种袋通常由柔性、可热密封的聚合薄片或者具有可热密封、聚合衬里的柔性纸板或金属箔薄片制成。这样的袋通常具有两个相对的柔性腹板部，这两个柔性腹板部在外围密封或联结到彼此以便限定适于容纳流态产品的内部区域并且也限定用于在袋内部区域与袋外部之间建立连通的开口。袋可包括下角撑板（gusset），下角撑板联结两个相对的柔性腹板以增加袋体积。袋中的开口适于接纳分配装置组件，分配装置组件可以合并分配阀和可移除的覆盖物、分配促动器或其它相似或不相似的特征，并且分配装置组件通常还包括可以由可热密封到可收缩的袋的腹板部的聚合材料模制而成装置主体。这种构造通常被称为囊阀（Bag-On-Valve，“BOV”）包装。BOV包装的某些示例可以见于2007年3月20日颁布的美国专利No. RE 39,520 E；2002年8月27日颁布的美国专利No. 6,439,429；以及，在2001年8月14日颁布的美国专利No. 6,272,307，这些专利都以引用的方式并入到本文中。

已知在利用由推进剂或压缩气体加压的容器的分配系统中利用这样的BOV包装。在这种加压系统中，BOV包装的袋被插入于能承受压力的容器中，其中装置组件的一部分接合着容器的插入开口以闭合容器，其中袋在容器内侧从装置组件悬挂。这种分配系统的示例可见于1997年6月24日颁布的美国专利No. Re. 35,540和在1992年12月8日颁布的美国专利No. 5,169,037中，所有这些专利以引用的方式并入到本文中。已知在可收缩的袋中容纳的流态产品的重量在袋的腹板部中在其下角撑板处特别是在所谓的三重点角撑板焊接处(即，下角撑板联结到两个相对着的柔性腹板处的袋的那些点)引起应力。特别地当加压分配系统经受冲击负荷时，诸如当从一定高度坠落到硬表面上时，可能会发生这样的应力。已知这些应力造成BOV包装损坏并且持续地需要使得这样的构造更结实以便减少这种损坏。

发明内容

根据本发明，本发明提供一种用于容纳和分配流态产品的包装。该包装包括装置主体，其限定分配通路；以及，具有纵向轴线的可收缩的袋，其用来容纳待分配的流态产品。袋由两个相对的柔性腹板部和一种柔性角撑板部限定。

装置主体位于袋的分配端处并且被夹在柔性腹板部之间。腹板部联结到彼此以限定一对侧向间隔开、纵向延伸的边缘密封并且进一步联结到彼此和装置主体以限定一种在袋的分配端处跨整个袋在侧向延伸的端部密封。

根据本发明，柔性腹板部联结到与袋的分配端相反的柔性角撑板部。角撑板部的第一部段在一对侧向间隔开的角密封处直接联结到柔性腹板部之一；以及，角撑板部的第二部段由另一对侧向间隔开的角密封而直接联结到柔性腹板部中的另一个。

根据本发明，本包装的袋被配置成通过将袋的角撑板部联结到柔性腹板部中每一个的角密封的配置而表现出增强的强度和结实性。特别地，角密封中的每一个包括从袋的边缘密封中相应一个与袋的纵向轴线成平行关系延伸的第一边缘密封部。每个角密封的第二密封部从第一边缘密封部向内延伸，而第三密封部从第二密封部延伸：（1）与袋的纵向轴线成平行关系，其中第三密封部在相应第一密封部内部间隔开；或者，（2）向外朝向相应第一密封部。

在优选形式中，每个角密封的每个第二密封部包括线性区段，该线性区段相对于袋的纵向轴线以锐角延伸。优选地，每个角密封的此线性区段相对于袋的纵向轴线以介于约25度至50度之间的锐角延伸。

根据图示实施例，角密封中每一个的第二密封部中每一个具有过渡区段，过渡区段优选地从相应第一密封部以基本上垂直关系延伸。每个第二密封部的相应线性区段从过渡部段中的相应过渡部段以锐角延伸到该角密封的相应第三密封部。优选地，角密封中每一个的第二密封部中每一个与纵向延伸的边缘密封中的相应一个以从约2至4毫米而间隔开。

通过阅读整个说明书，包括所附权利要求和附图，本发明的其它目的、特点和优点将会变得显而易见。

附图说明

图1为加压分配单元的视图，加压分配单元合并了囊阀包装，囊阀包装容纳待分配的产品并且实施本发明，其中，包装安装于加压容器中，加压容器被示意性地示出；

图2为实施本发明的囊阀包装（在填充产品之前）的等距视图；

图3为实施本发明的原理的囊阀构造的侧视主视图；

图4为根据本发明的囊阀构造的相对放大、片段侧视主视图；以及

图5为根据本发明的本囊阀构造的底部平面图，其中角撑板展开为平坦方位。

具体实施方式

虽然本发明允许许多不同形式的实施例，但是该说明书和附图仅公开了一些具体形式作为本发明的示例。然而，本发明并非意在局限于所描述的实施例。本发明的范围在所附权利要求中指出。

为了便于描述，本发明的部件和与本发明的部件一起使用的容器以正常（直立）操作位置来描述。例如上部、下部、水平等术语是参考该位置来使用的。然而，将了解到，实施本发明的部件可以以与所描述位置不同的方位来制造、存放、运输、使用和销售。

示出本发明的部件和容器的附图表示本领域的技术人员已知和将认识到的一些常规的机械元件。这些元件的详细描述对于理解本发明而言不是必需的，且因而，在本文中仅呈现到便于理解本发明的新颖特征所必需的程度。

本发明针对于一种囊阀包装构造，该囊阀包装构造被配置成表现出改进的强度和抗断裂性。这种类型的包装包括联结到相关联的装置组件的内部可收缩的袋。装置组件包括用来分配流态产品的阀组件，用来将阀安装于分配通路中的装置或阀主体；以及，从装置主体的通路延伸到相关联的袋内部的下部内的浸入管。装置组件包括安装杯，安装杯用来将包装安装到相关联的能承受压力的容器的填充开口上。在典型配置中，装置组件的分配通路、阀组件和浸入管沿着包装的纵向轴线延伸。

在典型配置中，可收缩的袋包括由一对侧向间隔开、纵向延伸的边缘焊接或密封所联结的两个相对着的柔性腹板部。侧向延伸的顶部或端部焊接或密封位于袋的上分配端处，其中通过将柔性腹板部焊接到彼此和装置主体来形成端部焊接。根据本发明，袋包括下角撑板，如将进一步描述的那样。可以使用多种方法，包括热感应、热传导、超声焊接、摩擦焊接等形成袋的焊接。

图1示出了加压分配单元50，加压分配单元50包括囊阀包装52，囊阀包装52已被填充待分配的产品，并且囊阀包装52具有实施本发明的结实的角密封。包装52包括可收缩的袋12和装置组件14，如先前所描述的那样。在此方面，袋12和装置组件14，包括分配阀16（在图1中示出具有喷射喷嘴55）、具有下端或尾件40的装置主体18、浸入管20（在图1中看不到）和安装杯22，可以具有任何合适配置，其中的许多为已知的，如由针对分配单元50所用于的特定应用而定。

该单元50包括能承受压力的容器56，能承受压力的容器56具有用于袋12和推进器（以60示意性地示出）的内部腔室58。容器56和推进器60可为任何合适类型或者具有任何合适构造（其中的许多是已知的），如根据每个特定应用的要求而定。通过将空袋12卷成大体上圆柱形式并且随后穿过能承受压力的容器56的插入开口62插入袋12和尾件40，则包装52的装置组件14的袋12和尾件40以标准方式组装为容器，其中安装杯22通过使用任何合适附连器件（其中的许多为已知的）而可密封地附连到开口62周围的容器56的边沿64。在袋12组装为容器56之后，容器可以利用推进器60加压，并且装置组件14密封地联结到容器56。之后，流态产品可以经由阀组件16加载到袋12内。流态产品可以是呈液体、气体、悬浮液、糊状物、凝胶、粉末、粒子等形式的食品、饮料、个人护理产品、家用产品、安全产品或其它相似或不相似的产品。

可收缩的袋12可以具有不同于本发明的改进密封构造的常规配置，可收缩的袋12通常并且优选地由柔性、可热密封的聚合薄片或者由多层层合件制成，多层层合件包括具有可热密封聚合衬里的柔性纸板或金属箔薄片以便具有在腹板部外围边缘处被热密封或以其它方式联结到彼此的两个相对着的柔性腹板部，从而限定用来容纳流态产品的内部区域。多层层合件可以为挤出层合膜或粘合剂层合膜。层合件的层可以包括阻气层、热稳定层等，以及将各个层结合在一起的适当结合层。

根据本发明，现将描述实施本发明的包装的结实角密封或焊接54。腹板部24和角撑板部42可以由单个薄片材料或者两个或更多个单独薄片材料形成。

根据图示实施例，可收缩的袋12具有纵向轴线23，并且被配置成用于容纳待分配的流态产品。为此目的，袋由两个相对着的柔性腹板部 24和柔性下角撑板部42限定。

装置主体18位于可收缩的袋12的分配端处并且优选地夹在柔性腹板部24之间，并且由在袋的分配端33处跨整个袋12在侧向延伸的端部密封32联结到袋。柔性腹板部24联结到彼此以限定一对侧向间隔开、纵向延伸的边缘密封26。

柔性腹板部24联结到与袋12的分配端33相反的柔性角撑板部42，其中角撑板部42通常在角撑板折叠线43处折叠。角撑板部42的第一部段，大体上为一半，在一对侧向间隔开的角密封54处直接联结到柔性腹板部24之一，这对侧向间隔开的角密封54根据本发明来配置。角撑板部42的第二部段由另一对侧向间隔开的角密封54直接联结到柔性腹板部24中的另一个。

通常设置为呈热密封或焊接形式的角密封54中的每一个已特别地被配置成用以增强可收缩的袋12的强度。特别地，角密封54中的每一个包括从袋的边缘密封26中相应边缘密封与袋的纵向轴线成平行关系延伸的第一边缘密封部60。每个角密封54还包括第二密封部，第二密封部包括过渡区域63和成角度的线性区段64，其中第二密封部从第一边缘密封部60向内延伸。

根据本发明，每个角密封54还包括第三密封部66，第三密封部66从第二密封部的线性区段64延伸，其中，第三密封部66以下面的方式延伸：（1）与袋的纵向轴线成平行关系，并且在相应第一边缘密封部60的内部间隔开；或者（2）向外朝向相应第一密封部60。如图所示，目前优选地，每个第三密封部66与纵向轴线以平行关系延伸并且在相应第一边缘密封部60内部间隔开。优选地，每个角密封54具有合适圆角，其中，过渡区段63联结到成角度的线性区段64，并且其中，线性区段64联结到第三竖直密封部66。

应当指出的是，已发现每个角密封54的这种配置向可收缩的袋12提供增强的强度，由此，使用更廉价的材料能有利地用来制造袋。在实际做法中，使用与先前构造中的那些类似的材料，根据本发明，具有角密封54的袋12能够耐受多达5（五）次重复标准化水平坠落测试（在此期间，其中填充有袋的加压容器在水平方位坠落1.6米的竖直距离），而在这样的坠落测试重复五次后，具有带常规角密封的袋的类似容器表现出袋损坏和泄露。

根据优选形式，角密封54的第二密封部中的每一个的成角度的线性区段64相对于袋的纵向轴线以锐角“α”（在图3中的α）延伸。在优选实施例中，此锐角相对于袋的纵向轴线在约25度至50度之间。

如图3所示，每个角密封54的每个第二密封部的过渡区域63从相应第一边缘密封部60优选地水平地或者以基本上垂直关系延伸。继而每个第二密封部的相应成角度的线性区段64 从过渡区段63的相应一个以锐角“α”延伸到相应第三竖直密封部66。

最靠近纵向延伸的边缘密封26中相应一个的下端的每个第二密封部(63, 64)的部分与边缘密封26的下端以距离Y间隔开（图3），距离Y优选地在约3毫米与约5毫米之间。这是离角撑板42联结到每个柔性腹板部24处的角撑板折叠线43上的所谓三重焊接角撑板点的纵向方向间距。此外，优选地，每个角密封54被配置成使得最靠近其相应第一边缘密封部60的线性区段64的部分与相应第一边缘密封部60以优选地2毫米至5毫米的尺寸X（图3）间隔开。

在过渡区段63垂直于第一边缘密封部60的优选实施例中，过渡区段63具有对应于间距X的长度。过渡区段63的长度，与线性区段64组合并且与线性区段64离第一边缘密封部60的间距组合，在腹板部24中在三重焊接角撑板点处有助于应力减少。区段63和64相对于第一边缘密封部60的配置形成一种关系，本发明者相信这种关系（1）减少在三重焊接角撑板点处的应力；以及（2）沿着竖直密封部66和沿着区段63和64分布应力。

本发明已具体地被配置成增强所述可收缩的袋12的强度，并且特别地，在柔性角撑板部42联结到袋的柔性腹板部24中每一个处的三重点角撑板焊接处增强所述袋的强度。在本发明的发展过程中，确定了常规4层片层合件、更薄的层合件和具有更少数量的层的层合件以及无箔的层合件现可耐受标准坠落测试准则，其中，先前的设计并未通过测试，因为标准三重点焊接通常损坏。通过采用本发明，囊阀加压包装的成本和包装重量现在可由于更薄袋构造而有利地减小，同时提供提高的坠落测试性能以及提供无箔、低成本囊阀袋选项。此外，能形成更大的包装。

通过在实施本发明的原理的囊阀包装的三重点焊接区处的改进的焊接几何形状，该包装有利地表现出改进的坠落测试性能，包括竖直和多次水平坠落测试以及45度坠落测试。

当前囊阀应用通常使用形成为袋的层合铝箔，所形成的袋用来保持不能向推进器暴露的产品。这种铝箔袋可由各种不同材料层制成，诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）/铝/尼龙/聚丙烯或者PET/铝/尼龙/聚乙烯等。这些为典型的4-层片层合结构，并且是行业中标准。

通过根据本发明的改进的角撑板焊接几何形状，现可引入更薄的层合结构以降低囊阀包装的成本。若需要，该结构可无箔。这样的结构可以为例如1-层片、2-层片或3-层片结构。1-层片结构可具有单层PET、尼龙、聚乙烯（PE）、单体和其它包装材料的形式。2-层片结构可具有PET层与相邻PE层，或者尼龙层与相邻PE层，或者PET层与相邻聚丙烯（PP）层，或者尼龙层与相邻PP层的形式。在使用PE层的情况下，这种PE层可能是高密度聚乙烯（HDPE）或低密度聚乙烯（LDPE）或者HDPE和LDPE掺混物的形式。3-层片结构可以包括诸如PET/尼龙/HDPE等层。在层之间的结合可以是耐化学性的、基于溶剂的胶，这种胶可需要或可不需要通过热熔挤出方法来热固化或者结合。HDPE层也可以包括多个层或掺混物和与多个层或掺混物一起挤出以改进氧气和水蒸气渗透率、柔性、加工能力等，其中一个这样的示例包括尼龙/乙烯-乙烯醇（EVOH）/低密度聚乙烯（LDPE）/高密度聚乙烯（HDPE）。

先前测试已表明用于可收缩的袋结构中的典型更薄材料已不能通过标准坠落测试。通过本发明的改进的几何形状，可以将更薄的层合袋结构引入到市场，这种袋结构现将符合并且超过由该行业所设定的基本极端坠落测试。

因此，将认识到，由本发明提供的优点包括新颖结实的角撑板设计，这种设计将改进当前的4-层片包装，当前的4-层片包装在此时之前通常将会未通过水平坠落测试。应当指出的是，根据本发明形成的结构能通过多次连续执行的水平坠落测试而不会损坏。新颖结实角撑板设计也可允许使用1-层片层合结构，1-层片层合结构在过去通常将会未能通过竖直和水平坠落测试。认为现在它能通过连续执行的竖直和多次水平坠落测试而不会损坏，因此允许有利地降低囊阀包装成本。

认为新颖结实的角撑板设计也可允许使用2-层片层合结构，其中，在过去通常，这样的结构不能被配置成用以通过竖直和水平坠落测试。2-层片层合结构通过这些测试的能力有利地允许降低囊阀的包装成本。

同样，新颖结实的角撑板设计允许使用3-层片层合结构，3-层片层合结构原本将会通常不能通过竖直和水平坠落测试。认为这样的3-层片层合结构现在将能通过竖直和多次水平坠落测试而不会损坏，因此允许有利地降低囊阀包装成本。

通过使用更少层片的层合件来实践本发明而实现的有利益处之一涉及与囊阀袋中侵蚀性产品的兼容性问题。通过减少袋层数量，利用更少的粘合剂层和/或使层合结构薄化，本发明现在允许更多的产品用于囊阀加压包装中，具有更少的兼容问题。通常，通过由于化学侵蚀性（chemical attack）所造成的层之间的分层而检测到兼容性问题，这种分层将导致囊阀袋泄露或损坏。

任何气雾剂阀可用于本发明，诸如具有安装杯的气雾剂阀，安装杯包括用来将可收缩的袋密封到杯上的塑料层合底侧。当前，需要特殊主体设计或转接器用于将袋附连到阀上。

热密封或超声焊接可用来形成新颖角撑板几何形状，但将了解到对于特定应用而言，可以使用粘合剂或其它密封技术。

应当指出的是，本设计允许可收缩的袋的体积增加1%至2.5%，从而与当前三重点角撑板区域构造相比，减少了在袋上的附加应力。将线性区段64的典型角撑板角从45度变成优选30度角有利地相对地增加了袋的体积。

应了解虽然已关于加压单元50描述了本发明，本发明可以用于利用BOV包装的其它应用。

Claims (8)

1.一种用于容纳和分配流态产品的包装（52），所述包装（52）包括：

装置主体（18），其限定分配通路；以及

具有纵向轴线（23）的可收缩的袋（12），其用来容纳待分配的流态产品，所述袋（12）由两个相对着的柔性腹板部（24）和一种柔性角撑板部（42）限定，

所述装置主体（18）位于所述袋（12）的分配端（33）处并且夹在所述柔性腹板部（24）之间，所述腹板部（24）联结以限定一对侧向间隔开、纵向延伸的边缘密封（26）并且进一步联结到彼此和所述装置主体（18）以限定在所述分配端（33）处跨整个所述袋（12）在侧向延伸的端部密封（32），

所述柔性腹板部（24）联结到与所述袋（12）的所述分配端（33）相反的所述柔性角撑板部（42），

所述角撑板部（42）的第一部段在一对侧向间隔开的角密封（54）处直接联结到所述柔性腹板部（24）之一；以及，所述角撑板部（42）的第二部段由另一对侧向间隔开的角密封（54）直接联结到所述柔性腹板部（24）中的另一个；

所述角密封（54）中每一个包括：第一边缘密封部（60），其从所述边缘密封（26）中的相应一个与所述纵向轴线（23）以平行关系延伸；第二密封部(63, 64)，其从所述第一边缘密封部（60）向内延伸；以及，第三密封部（66），其从所述第二密封部(63, 64)以下面的方式延伸：（1）与所述纵向轴线（23）成平行关系并且在相应第一边缘密封部（60）内部间隔开；或者，（2）向外朝向所述相应第一边缘密封部（60）。

2.根据权利要求1所述用来容纳和分配流态产品的包装（52），其特征在于，

所述角密封（54）中每一个的所述第二密封部(63, 64)包括相对于所述纵向轴线（23）成锐角延伸的线性区段（64）。

3.根据权利要求2所述用来容纳和分配流态产品的包装（52），其特征在于，

所述角密封（54）中每一个的所述第二密封部(63, 64)包括相对于所述纵向轴线（23）成介于约25度至50度之间锐角延伸的线性区段（64）。

4.根据权利要求2所述用来容纳和分配流态产品的包装（52），其特征在于，

所述角密封（54）中每一个的所述第二密封部(63, 64)中每一个具有过渡区段（63），所述过渡区段（63）从相应第一边缘密封部（10）以基本上垂直关系延伸，所述第二密封部(63, 64)中每一个的相应线性区段（64）从所述过渡区段（63）中相应一个以所述锐角延伸到所述相应第三密封部（66）。

5.根据权利要求2所述用来容纳和分配流态产品的包装（52），其特征在于，

最靠近所述纵向延伸的边缘密封（26）中相应一个的端部的所述第二密封部(63, 64)中每一个的部分与所述边缘密封（26）的所述端部以在介于约3毫米与约5毫米之间的距离Y间隔开。

6.根据权利要求1所述用来容纳和分配流态产品的包装（52），其特征在于，

所述第三密封部（66）中每一个与所述纵向轴线（23）以平行关系延伸并且在所述相应第一边缘密封部（60）内部间隔开。

7.根据权利要求2所述用来容纳和分配流态产品的包装（52），其特征在于，

最靠近其相应第一边缘密封部（60）的所述线性区段（64）的部分与所述相应第一边缘密封部（60）以一定距离X间隔开，其中所述距离X在约2毫米与约5毫米之间。

8.根据权利要求7所述用来容纳和分配流态产品的包装（52），其特征在于，

所述第三密封部（66）中每一个与所述纵向轴线（23）以平行关系延伸并且在所述相应第一边缘密封部（60）内部间隔开。

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