CN100586802C - 可变有效容积容器的填充方法和填充装置 - Google Patents

Abstract

用流体产品填充可变有效容积的贮存器(10)的填充方法，其特征在于：首先，所述贮存器(10)被排空全部内含物，从而该贮存器的有效容积基本为零；且然后，所述流体产品被注入到所述贮存器中，这起到增加所述贮存器(10)的有效容积的作用。

Description

可变有效容积容器的填充方法和填充装置

技术领域

[01]本发明涉及利用流体产品对可变有效容积容器进行填充的方法和填充装置。流体产品意指具有或多或少黏性的液体产品、粉末产品和气体。还可以考虑液体、粉末和/或气体的混合物。本发明相当广泛地适用于流体产品包装的领域，更特别地是香水领域、美容领域或者甚至医药领域。

背景技术

[02]已知将各种流体产品包装在可变有效容积贮存器如柔性袋囊、可变形管、可变形盒或者甚至在随动活塞式系统中，其中在所述随动活塞式系统中，活塞(或刮擦件)在一柱形筒身中移动。在所有这些情况下，所述贮存器的有效容积随着流体产品从中排出而减小。为了排出所述流体产品，同样通常使用分配机件例如泵或者阀。在所述两种情况下，所述泵或者阀的作动结果使得分配一定数量的经过计量或者未经计量的源于所述贮存器的流体产品，这因而使得减小贮存器的有效容积。

[03]在某些领域中，例如在美容领域，在所述贮存器内部包装所述流体产品而使其和空气不相接触是有利甚至必要的。换句话说，所述包装是真空包装，或者至少所述贮存器内部剩余的空气量极小。柔性袋囊的传统填充技术为利用压缩空气使所述盒膨胀，从而所述袋囊达到最大容量，甚至大于待引入的容量。接着注入所需一定量的流体产品，在所述贮存器上预先安置所述泵，然后将包装连同泵的组件安置于一真空围壳中，以将已经存在于所述贮存器内的流体产品内和其表面的空气排出。最后步骤为以密封方式在所述贮存器上固定所述泵。可以接着打破真空。另一种填充变型为在真空围壳中完成整套填充操作。在所有情况下，为了实现良好的包装质量，即无空气或者几乎无空气的包装，到目前为止必须使用真空围壳，而其需要操作复杂昂贵的仪器。

发明内容

[04]本发明的目的在于通过给出使用相对简单的工具且操作特别简单实施的填充方法，来弥补现有技术的上述不足。

[05]为了实现这些目的，本发明提出用流体产品填充可变有效容积的贮存器的填充方法，其特征在于，首先，所述贮存器被排空全部内含物，从而该贮存器的有效容积基本为零，并且优选完全为零，且然后，所述流体产品被注入到所述贮存器中，这起到增加所述贮存器的有效容积的作用。

[06]有利的是，当所述贮存器被保持成其有效容积基本为零或完全为零时，将所述流体产品注入到所述贮存器中。优选地，当在所述贮存器的开口处保持密封时，实施排空步骤及后续的注入步骤。有利的是，一密封安装步骤跟随着所述流体产品的填充步骤，所述密封安装步骤为：将分配机件如泵或阀密封地安装在所述贮存器上。

[07]本发明提出在贮存器的有效容积尽可能为零时，将所述流体产品注入到贮存器中，而不是将所述贮存器置于真空围壳中、或在所述贮存器填充满后抽出空气。因此避免了在注入所述流体产品时使空气滞留在所述贮存器的内部。因此保证了所述贮存器只填充有流体产品，而没有任何空气。为此，利用有效容积为零的贮存器。事实上，有利的是保持所述贮存器的容积几乎为零，直至进行所述流体产品的注入。为此，没有必要让所述真空泵工作：只需将所述贮存器与外界隔绝。一旦所述贮存器被填充满，所述贮存器可以被重新置于大气压中，且所述泵或者阀可以借助任何合适的固定技术以密封方式安装在所述贮存器上。考虑到本发明给出的填充方法保证所述贮存器完全只填充有流体产品而无任何空气，因而所述贮存器在所述泵或者阀安装时位于真空围壳内也不是一定必要或者必需的。

[08]本发明同样确定用流体产品填充可变有效容积的贮存器的填充装置，其特征在于，所述填充装置包括：密封部件，用以将所述贮存器的内部与外界隔绝；和排放部件，用于排放所述贮存器的内含物。有利的是，所述填充装置还包括注入部件，所述注入部件将所述流体产品注入到所述贮存器中。根据一种实施方式，所述装置包括一排空/填充头体，所述头体适于以密封的方式被附加在所述贮存器上，所述头体可连接至真空源并可连接至流体产品注入源。有利的是，所述头体包括：套筒，所述套筒配设有在所述贮存器的开口上实施密封的密封部件、和用于连接至所述真空源的真空连接器；以及注入流体产品的引管，所述引管能在所述套筒内滑动地移动。优选地，所述引管能在两个密封止挡位置之间移动，在所述密封止挡位置，所述真空连接器不连通所述密封部件，而当所述引管位于所述密封止挡位置之间时，所述真空连接器连通所述密封部件。实际上，在所述套筒和所述引管之间形成一排放通道，所述排放通道将所述真空连接器连接至所述密封部件，所述引管被复位部件弹性地促动在高止挡位置，且所述引管能抵抗着所述复位部件朝向低止挡位置移动，所述引管在排放之前位于高止挡位置，而在排放之后和流体产品注入时位于低止挡位置。

[09]本发明给出的填充装置允许不中断地使所述注入步骤紧接着所述排放步骤。所述注入引管在所述套筒内部的移动允许起动并停止对所述贮存器的排放。当所述注入引管止挡在所述套筒内部时，所述排放步骤停止。在所述两个止挡之间，可以进行所述排放。所述复位部件使所述注入引管促动到高止挡位置，所述高止挡位置对应于息止位置，在所述息止位置不能进行所述排放。考虑到这对应所述流体产品注入到所述贮存器内部的注入步骤，因而当所述引管在所述套筒内被止挡在下位置时，也不再能进行所述排放。当所述引管既不位于上止挡也不位于下止挡时，在所述真空连接器和所述贮存器内部建立了一排放通道，从而能进行所述排放。本发明给出的排空/填充头体是相对简单的机械系统，所述系统只应用了两个在弹簧作用下相互活动的构件。所述排空/填充头体可代替传统的填充头体安装，所述传统填充头体只进行流体产品的传统注入步骤。

[10]根据本发明另一有利的特征，所述引管包括一出口孔，所述出口孔配设有阻塞器，当所述排放部件动作时，所述阻塞器阻止抽吸容纳于所述引管内的流体产品。实际上应该阻止所述流体产品穿过所述套筒被吸入到所述真空泵，因为这有可能损坏所述真空泵。

附图说明

[11]现在本发明将参考附图——其以非限定性举例方式给出本发明的一实施方式——加以描述。

[12]在附图中：

[13]图1到图6示出了本发明给出的在可变容积式流体产品贮存器的完整的排空及填充工作周期中的填充装置。

具体实施方式

[14]在各图上，示出了本发明的非限定性实施方式给出的填充装置，所述填充装置与类型特殊但公知的可变有效容积的包装或容器相结合。所述包装或容器包括一可变有效容积的贮存器1，这里所述贮存器呈柔性袋囊的形式，所述柔性袋囊可以例如由包括塑料材料和铝的复合膜制成。所述柔性袋囊11限定一开口12，所述开口有利地通过热焊，被密封固定在袋囊支撑体3上。所述袋囊支撑体包括固定套筒31和固紧衬套32，所述固定套筒插在所述开口12内部，而所述固紧衬套32终止于环箍33，所述环箍径向朝外凸出。另一方面，所述包装或容器包括一外刚性壳体2，所述壳体可以由任意刚性材料或者刚性很好的材料制成。在某些情况下，还可以考虑用柔性材料制成所述外壳体2，从而赋予所述壳体一定的冲击韧性。所述外壳体2包括一底部，所述底部设有一通风孔23。所述壳体2在其相对的端部包括一颈部22，所述颈部限定一开口21。所述袋囊11设置于所述壳体2的内部，且所述袋囊支撑体3与所述颈部22相接合。更确切地，所述衬套32安置于所述颈部22的内部，且所述凸出的环箍33支撑在所述颈部22的上端边缘上。这里涉及的是包装的完全传统的设计，所述包装包括可变有效容积的、且呈可自由变形的柔性袋囊形式的贮存器。所述通风孔23的作用在于使介于所述壳体2和所述柔性袋囊11之间的空间12与外界相连通，从而所述空间12的气压始终处于大气压。

[15]还可使用可变形的盒、弹性袋囊、随动活塞系统或者更一般地任何可变容积式贮存器，用以取代固定于支撑体上的柔性袋囊。

[16]本发明给出的填充装置只在图1到图6中部分地被示出：实际上，本发明的填充装置还包括其它未示出的元件或者机件，但这些元件或者机件的特征对于本发明并不是关键的。只在附图中示出的填充装置部分包括排空/填充头体，所述头体与前面所述的包装或者贮存器直接接合。所述排空/填充头体实际上还应该配设有支撑和移动头体的支撑及移动部件(未示出)。所述头体还应该与真空源(未示出)及流体产品源(未示出)相连。

[17]图1到图6所示的排空/填充头体包括一外套筒4和一内注入引管5。呈复位弹簧形式的复位部件6将所述引管5相对于所述套筒4朝息止位置促动，这将在后面阐述。

[18]所述套筒4整体呈柱状，从而因此限定一内中空部，总体上可以将所述内中空部分为三部分，即一上管道42、一中间腔室43和一密封及注入口47。所述管道42在其上端部的附近配设有一密封垫件41，所述密封垫件延伸在所述管道42的整个周边上，且用于与所述引管5进行密封滑动接触，对此将在后文加以描述。所述管道42在其下端部通过上止挡座44延伸，所述上止挡座还确定所述腔室43的入口。所述腔室43的直径大于所述管道42的直径，从而所述上止挡座44从所述管道42的底端部向外扩宽。所述腔室43在其底端部、于一下止挡座45处收缩。所述下止挡座45和所述上止挡座44一样，呈截锥形部，所述截锥形部这次和所述基座44相反，朝内扩宽。恰在所述下止挡座45的下方，所述套筒4配设有环状密封部件46，所述密封部件46这里呈环形垫件的形式，所述环形垫件有利地为平的。所述环形垫件的直径适配成能密封接触在所述凸出的环箍33上，所述环箍33由所述袋囊3的支撑体形成。所述密封及注入口47在所述平环形垫件46的下方延伸，且有利地其具有斜角形的周壁，以方便引入所述容器到所述注入口47的内部，更特别地是方便引入所述环箍33到注入口的内部，直到其与所述环形垫件46密封接合。

[19]另一方面，所述套筒4配设有一侧向真空连接器(prise de vide)48，所述真空连接器穿过所述套筒4的壁厚，从而使所述管道42与外界直接侧向连通。所述真空连接器48用于通过管路和一真空源(未示出)相接，所述真空源可能是一真空泵。

[20]所述注入引管5呈杆51的形式，所述杆51具有一内中空部50，所述内中空部50限定所述流体产品用的通道。所述引管5的上端部用于通过适当的管路与一流体产品源相接。所述引管5包括一周边环圈52，所述环圈朝外径向凸出。所述环圈52充当所述复位弹簧6用的支撑面，所述复位弹簧接合在所述引管5的周围，且另一方面支撑在所述套筒4的上部上。所述引管5为此还充当所述螺旋弹簧6用的导向部件，所述螺旋弹簧延伸在所述引管的周围。因此可以理解：所述引管5由所述复位弹簧6相对于所述套筒4朝上促动。在所述弹簧6之外，所述引管5穿过所述套筒4延伸，且更确切地说，穿过所述管道42和所述腔室43延伸，直到所述密封及注入口47。所述引管5因此穿过所述管道42延伸，从而可以在所述管道42的内部、除所述环形垫件41以外非密封地滑动，所述环形垫件41与所述引管5密封滑动。除所述环形垫件41处以外，所述引管5与所述管道42没有密封接触。因此，存在所述管道42和所述引管5之间所形成的基本柱状的环形空间，所述空间可以与所述引导连接器48直接连通。所述引管5优选地在所述管道42处形成基本柱形的区段，所述管道42本身基本为柱形。在所述柱形区段之下，所述引管5形成基本环形的周围条带段(cordon)53，所述条带段相对于插入所述管道42内部的柱形区段朝外径向凸出。所述条带段53在两侧确定基本呈截锥状的环形圈，即一上圈54和一下圈55。所述上圈54朝下开口扩大，而所述下圈55朝上开口扩大。所述凸出的条带段53安置于所述套筒4所形成的腔室43的内部。所述上圈54用于与所述套筒4所形成的上止挡座44密封接触。对称地，所述下圈55用于与所述套筒4所形成的下止挡座45密封接触。所述条带段53被所述套筒4束缚在其腔室43的内部。因此，不可能从所述套筒4的内部将所述引管取出，因为所述条带段53受缚于所述腔室43。相反地，可以抵抗着所述复位弹簧6所施加的作用，而使所述引管5在所述套筒4的内部、于所述两个止挡座44和45之间轴向移动。在图1所述的息止位置，所述上圈54与所述上止挡座44密封接触。相反地，在图4和图5上，所述下圈55与所述下止挡座45密封接触。在这两个密封接触部位之间，如图3所示，在所述引管5和所述套筒4之间除所述环形垫件41处以外，没有密封性。在下圈55之下，所述引管5由直径相对于所述条带段53减小的区段延伸。有利的是，所述下区段的直径可以基本等于插入所述管道42内部的柱形区段的直径。所述引管5在其下端部形成流体产品出口孔，所述出口孔有利的是配设有密封阻塞器56，所述阻塞器在息止位置关闭，且还阻止任何的通过所述阻塞器56进入所述引管5内。

[21]现在逐一参考不同附图图1到图6，以详细解释本发明给出的填充装置的完整工作周期。

[22]首先参考图1，可以看到位于等待位置的本发明给出的所述填充装置的排空/填充头体。实际上，在所述排空/填充头体开始任何移动之前，首先需要保证所述包装或者容器正好完全位于所述头体下方。所述贮存器的开口21必须正好轴向位于所述引管5的下方。一般地，所述排空/填充头体通过所述引管5被保持和移动。实际上没有必要握持所述套筒4来将其移动。在所述等候位置，所述上圈54与所述上止挡座44密封接触，而该等候位置理想地对应所述头体的息止位置。因此，考虑到所述管道在其上端部附近通过所述环形垫件41被密封，而在其下端部通过所述圈54与所述止挡座44的接触被密封，因而所述真空连接器48不能通过所述管道42与外界连通。一旦所述头体正确就位在所述开口21的上方得到保证，就可以开始在所述容器上降低所述头体，直到所述头体和所述容器相接合，这如图2所示的。所述头体，或者更确切地位于所述密封及注入口47内的平环形垫件46，与所述袋囊支撑体3所形成的环箍33密封接触。所述壳体2的颈部22因此插进所述密封及注入口47的内部。所述颈部的引入由于所述密封及注入口47的进入斜角的存在而被简化。当所述垫件46接触到所述环箍33时，密封接触又在所述圈54和所述止挡座44之间建立起来。相反地，当在所述引管5上施加更大的压力时，所述套筒4又将进一步被挤压在所述环箍33上，直到所述复位弹簧6开始收缩。仅在所述弹簧6开始收缩之前或者之后，可以起动与所述真空连接器48相连的所述真空源。这由图2所示的加注有“真空”的箭头表示。所述真空状态在图2上由间隔开的斜影线示出。所述真空状态一直到达所述管道42和所述引管5之间所形成的环。然而，由于所述圈54与所述止挡座44密封接触，因此所述真空状态没有到达所述腔室43中。继续挤压所述引管5，该接触将解除，这由图3所示。从这时起，存在于所述真空连接器48内的真空状态将在所述腔室43内部和其之外一直延展到所述贮存器1的内部。这在图3中由所述贮存器1内部可见的斜影线示出。当然，所述真空状态的作用在于减小所述贮存器1的有效容积，这在所述壳体2的内部由六个箭头表示。同时，空气通过所述通风孔23进到所述中间空间12的内部。这由加注有“空气”的箭头指示。因而可以继续排放所述贮存器内部的空气，直至到达图4所示的形态。在该形态中，所述容器的有效容积为零或者基本为零。无论如何，在所述贮存器内部不再有空气。可以在所述引管5上继续施加一总是增大的力，直到所述下圈55与所述下止挡座45(图4)密封接触。从这时起，由所述真空泵(未示出)施加的真空状态不再有通过所述套筒的排放通道。此后可以切断所述真空泵。这由图4所示加注有被线划掉的“真空”的箭头指示。通过保持所述贮存器的有效容积为零，即保持所述垫件46和所述环箍33之间的密封性，就可以开始通过所述引管5注入流体产品，以填充所述贮存器1。这由图5的水平影线示出。所述贮存器的有效容积增加，这由所述贮存器内部的箭头表示。同时，存在于所述中间空间12内的空气通过所述通风孔23排出。在注入所述流体产品时，所述阻塞器56当然被促动到打开位置。由于排气被停止，所述腔室43处于大气压下。这由图5上所加注有“空气”的箭头指示。由于所述袋囊在注入前最初是完全真空的，因此可保证对所述袋囊填充流体产品是良好且完全的，不具有任何气泡。最终，所述贮存器如图6中所示出的。从此时起，可以使所述头体重新上升，即停止施加在所述引管5上的压力，从而所述复位弹簧6重新将所述引管5促动到息止位置，即其上圈54与其止挡座44相接合。此时重新回到与图1中所示的相同位置。

[23]虽然没有示出，但还有一后续步骤，即：将泵或者阀密封安装在所述贮存器上。所述安装步骤可以在真空或非真空下完成。

[24]借助本发明，没必要再在将流体产品注入到所述贮存器内部的步骤时使真空泵运转。实际上，在本发明中，当流体产品注入到所述贮存器中时，排气已经停止。尽管如此，仍然保持了所述贮存器的完全真空状态。

Claims (12)

1.用流体产品填充可变有效容积的贮存器(10)的填充方法，所述贮存器布置在外壳体(2)中，在所述贮存器和所述外壳体之间限定出一空间(12)，所述外壳体(2)设有通风孔(23)，从而所述空间(12)始终处于大气压，所述贮存器包括一开口，所述填充方法的特征在于：

-首先，通过在所述贮存器的开口施加真空并使所述空间(2)保持在大气压，将所述贮存器中的全部内含物从该贮存器(10)中排空，从而该贮存器的有效容积基本为零，且

-然后，所述流体产品被注入到所述贮存器中，这起到增加所述贮存器(10)的有效容积的作用。

2.按照权利要求1所述的填充方法，其特征在于，当所述贮存器被保持于其有效容积基本为零时，将所述流体产品注入到所述贮存器中。

3.按照权利要求1所述的填充方法，其特征在于，当在所述贮存器的开口(21)处保持密封(33、46)时，实施排空步骤及后续的注入步骤。

4.按照权利要求1所述的填充方法，其特征在于，一密封安装步骤跟随着所述流体产品的填充步骤，所述密封安装步骤为：将分配机件密封地安装在所述贮存器上。

5.按照权利要求4所述的填充方法，其特征在于，所述分配机件为泵或阀。

6.用流体产品填充可变有效容积的贮存器(10)的填充装置，其特征在于，所述填充装置包括：密封部件(46)，用以将所述贮存器的内部与外界隔绝；和真空排放部件，用于排空所述贮存器的内含物。

7.按照权利要求6所述的填充装置，其还包括注入部件(5)，所述注入部件将所述流体产品注入到所述贮存器中。

8.按照权利要求6所述的填充装置，其包括一排空/填充头体(T)，所述头体适于以密封的方式被附加在所述贮存器上，所述头体可连接至真空源并可连接至流体产品注入源。

9.按照权利要求8所述的填充装置，其特征在于，所述头体包括：

-套筒(4)，所述套筒配设有在所述贮存器的开口(21)上实施密封的密封部件(46)、和用于连接至所述真空源的真空连接器(48)，和

-注入流体产品的引管(5)，所述引管能在所述套筒(4)内滑动地移动。

10.按照权利要求9所述的填充装置，其特征在于，所述引管(5)能在两个密封止挡位置之间移动，在所述密封止挡位置，所述真空连接器不连通所述贮存器的内部，而当所述引管位于所述密封止挡位置之间时，所述真空连接器连通所述贮存器的内部。

11.按照权利要求9所述的填充装置，其特征在于，在所述套筒和所述引管之间形成一排放通道，所述排放通道将所述真空连接器连接至所述贮存器的内部，所述引管被复位部件(6)弹性地促动在高止挡位置，且所述引管能抵抗着所述复位部件朝向低止挡位置移动，所述引管在排放之前位于高止挡位置，而在排放之后和流体产品注入时位于低止挡位置。

12.按照前述权利要求9到11中任一项所述的填充装置，其特征在于，所述引管包括一出口孔，所述出口孔配设有阻塞器(56)，当所述真空排放部件动作时，所述阻塞器阻止抽吸容纳于所述引管内的流体产品。

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