CN101495382A - 用于多成分容器的插入件 - Google Patents

Abstract

一种用于多成分容器的插入件，该插入件包括上部的密封件(10)、密封在所述密封件(10)的底侧的环状的悬垂壁(22)、连接于所述密封件(10)的底侧的悬垂的塞子(20)和由所述悬垂壁(22)承载的可移动壁(28，60)。所述密封件(10)、悬垂壁(22)和可移动壁(28，60)限定了内部空间。所述可移动壁(28，60)在所述内部空间内的压力的作用下能够相对于所述悬垂壁(22)移动，并且所述可移动壁上设置有排放孔(32)，所述塞子(20)滑动地并且密封地容纳在该排放孔内。所述内部空间容纳有可移动的活塞件(8)，该可移动的活塞件将所述内部空间分隔成气体空间(46)和位于该气体空间下方的配料空间(44)。所述活塞件(8)的外边缘与所述悬垂壁(22)的内表面形成滑动密封，并且所述活塞件上形成有孔，所述塞子(20)滑动地并且密封地容纳在该孔内。气体供应路径(34)与所述气体空间(46)连通，所述气体供应路径构造为允许气体从所述悬垂壁(22)的外部流入所述气体空间，但是基本上防止相反方向的流动。

Description

用于多成分容器的插入件

技术领域

本发明涉及用于多成分容器的插入件，该容器能够容纳分别储存但是在容器开启时混合在一起的两种或更多种不同的物质或者成分。

背景技术

很多领域都使用或需要多成分特别是两成分的容器。从而，某些药用组合物以混合物的形式使用，但是这些组合物长期处于混合物形式是不稳定的。因此，将这种组合物的成分分别单独保存，仅在即将使用之前才进行混合。在这种情况下，通常两种成分都是液态形式，但是其中一种成分也可以是固态或粉末形式。还发现了这种容器在食品市场(尤其是饮料)中的应用。从而，例如对于罐装或瓶装的贮藏啤酒(lager)和莱檬(lime)，仅在即将饮用该饮料之前才将莱檬混合到贮藏啤酒中。还有的应用领域是化妆品行业，其中某些染发剂包括溶剂和颜料，该溶剂和颜料长期混合在一起时是不稳定的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于多成分容器的插入件和包括该插入件的盖子，该插入件简单、便宜而且能够在打开容器时使该容器中的一种成分可靠地与该容器中的第二种成分自动地混合。

根据本发明，一种用于多成分容器的插入件包括上部密封件、密封在所述密封件的底侧的环状的悬垂(depending)壁、连接于所述密封件的底侧的悬垂的塞子和由所述悬垂壁承载的可移动壁，所述密封件、悬垂壁和可移动壁限定了内部空间，所述可移动壁在所述内部空间内的压力的作用下能够相对于所述悬垂壁移动，并且所述可移动壁上设置有排放孔，所述塞子滑动地并且密封地容纳在该排放孔内，所述内部空间容纳有可移动活塞件，该可移动活塞件将所述内部空间分隔成两个空间，即：气体空间和位于该气体空间下方的配料空间，所述活塞件的外边缘与所述悬垂壁的内表面形成滑动密封，并且所述活塞件上形成有孔，所述塞子滑动地并且密封地容纳在该孔内，气体供应路径与所述气体空间连通，所述气体供应路径构造为允许气体从所述悬垂壁的外部流入所述气体空间，但是基本上防止相反方向的流动。

在使用中，将配料空间填充多成分系统的一种成分，优选为液体、凝胶或糊状的形式，并且将插入件放置在容器内，该容器包括该多成分系统的其它成分。一旦该容器已经通过与插入件相分离或相连接的盖子或其它封闭物密封，容器的内部(也就是说位于该容器内的成分上方的头部空间)便增压。如果容器内的成分为碳酸饮料，该增压过程会由于二氧化碳从碳酸饮料逐渐释放而自动发生。然而，如果容器内的成分不是含碳酸的，而是例如药物制剂，该容器的头部空间的增压可以方便地通过在容器即将密封之前向容器内添加几滴例如液氮来实现。氮会立即开始蒸发，起始的蒸发会导致头部空间内的大气由氮气替换。应用密封盖之后的随后的氮蒸发会导致头部空间增压。气体供应路径将允许增压气体进入气体空间，从而气体空间内的压力将达到与容器的增压的头部空间内的压力基本相等的值。当容器盖子移除时，容器的头部空间将立即减压。然而，悬垂壁上的气体供应路径构造为基本防止气体流出气体空间，也就是说，完全防止气体流出或者仅允许气体缓慢地流出。这意味着在活塞件和可移动壁上瞬间产生了实质的压力差。可移动壁上的该压力差的作用导致可移动壁向下移动，也就是说，从所述密封件移动离开。从而可移动壁上的排放孔从密封件移动离开，直至发生的移动足以使得可移动壁上的排放孔不再与塞子配合，从而可移动壁上的孔现在开放，并且配料空间与容器的内部连通。与可移动壁的移动同时地，作用在可移动活塞件上的压力差也导致该可移动活塞件从密封件移动离开。该移动在配料空间内的配料上施加压力，从而配料强制地通过可移动壁中的排放孔排出。从而，现在容器包括两成分混合物，然后根据该混合物的性质，该混合物可以例如饮用或供患者使用。

在本发明的一种实施方式中，所述可移动壁与所述悬垂壁结合为一体，并且通过至少两个方向相反的环状折叠线相连接，所述排放孔形成于所述折叠线内。当容器密封被破坏时，作用在内部空间内的压力差导致可移动壁由于每个折叠线的每侧的环状部分朝彼此相反的方向旋转而即刻向下移动。

在一种可选择的实施方式中，所述可移动壁包括与环状的直立壁连接的基部，所述直立壁与所述悬垂壁滑动接合，从而所述可移动壁与所述悬垂壁以活塞与缸体的方式相配合(cooperate)。当容器密封被破坏时，作用在内部空间内的压力差施加在悬垂壁的基部，从而悬垂壁以缸体内的活塞的方式或者以伸缩套筒的方式从密封件移动离开。虽然悬垂壁和可移动壁能够相互移动，但是该悬垂壁和可移动壁需要能够作为一个单元一起移动，从而可以将插入件或者插入件形成其一部分的盖子作为一个单元而从容器移除。从而在一种实施方式中，所述悬垂壁与所述直立壁承载有各自的突起，所述突起相互配合从而仅允许有限的相对滑动，从而使所述悬垂壁和所述可移动壁连接在一起。

气体供应路径可以仅构成悬垂壁中的很小的开口或者其它泄漏路径。这种泄漏开口的直径可以为小于0.5mm，例如0.15至0.3mm。这种开口将允许气体从容器的头部空间缓慢地流入气体空间，从而对气体空间增压。然而，当盖子和容器之间的气体密封被破坏从而对容器的头部空间减压时，气体供应开口的小直径意味着气体仅能够很缓慢地从该气体供应开口流出，从而气体空间内的高压能够保持至少几秒钟的时间段。该时间段大于足以使配料空间的内容物喷射到容器内的时间。

可选地，气体供应路径可以包括止回阀。在本发明的一种简单形式中，弹性的凸片从所述密封件的底侧悬垂，并且覆盖在所述气体供应路径上与所述悬垂壁的内侧接合，并且所述凸片与所述气体供应路径构成止回阀。

在本发明的一种实施方式中，所述活塞件的外边缘构成相对结实的凸缘，所述凸缘的上表面在预定圆周位置上形成有切口，所述气体供应路径通过所述切口与所述气体空间连通。

在还一种可选择的方式中，所述气体供应路径构成气体泄漏路径，该气体泄漏路径限定在所述塞子与所述排放孔的边缘和所述活塞件上的孔的边缘之间。从而，如果所述塞子与所述可移动壁和活塞件之间的密封不理想时，其限定的泄漏路径将再次允许气体从容器的头部空间缓慢地流入气体空间。然而，当容器的头部空间减压时，气体泄漏路径仅允许气体缓慢地从其流出，从而气体空间内的高压保持的时间足以使得配料空间的内容物能够排出。

在一种优选的实施方式中，所述塞子和/或活塞件承载有止动支座，该止动支座分别由所述活塞件或所述密封件接合，并且在所述密封件与所述活塞件之间保持预定的最小距离。

在实践中，根据本发明的插入件可以与容器的盖子或封闭物一起使用。该插入件可以设置有分离的密封件，然后整个插入件可以连接于容器盖子的底侧，或者简单地按压配合在盖子内。该分离的密封件优选地一体地连接于隔膜件，例如通过一体的铰链连接。这允许以单个注射成型的方式来制造这两个部件。然而，优选地，所述盖子包括盖板，所述悬垂壁的上端密封在所述盖板上，从而使所述盖板构成所述密封件。

本发明还包括一种多成分容器，该容器的颈部限定有由上述类型的盖子密封的开口，所述悬垂壁的上端一体地形成有沿径向向外延伸的凸缘，该凸缘夹在所述盖板的底侧与所述容器的颈部的上表面之间。通常对容器盖子施加一定压力，将悬垂壁上的凸缘夹在瓶颈与盖板之间不仅能将插入件保持在适当位置，而且还增强了悬垂壁与盖板之间的密封。实际上，虽然悬垂壁或者该悬垂壁上的凸缘可以物理地连接(例如焊接)在盖板上，但是这并不是绝对必须的，并且凸缘与盖板之间的密封可以仅通过因盖子上的螺纹等施加在该凸缘和盖板上的接触压力来产生。

附图说明

通过以下仅参考附图通过实施例的方式对三种具体实施方式进行的说明，本发明的其它特征和细节将显而易见，在附图中：

图1是瓶颈上的根据本发明的盖子的轴向截面图，并处于为了去除盖子而松开该盖子之前的状态；

图2是与图1类似的视图，显示了盖子已松开而且瓶子的气体密封已破坏之后的盖子；

图3、图4和图5分别是盖子的三个部件即盖件、隔膜件和活塞件的轴向截面图；

图6和图7说明了配料空间的填充；

图8是与图1类似的保留在容器盖子中的根据本发明的插入件的视图；

图9是根据本发明的盖子的修改的实施方式的轴向截面图，并处于盖子从相关联的容器松开之前的状态；以及

图10是与图9类似的视图，显示了盖子已从瓶子松开而且气体密封已破坏之后的盖子。

具体实施方式

图1显示了密封在碳酸饮料瓶的颈部2上的盖子。该盖子包括盖件4、隔膜件6和活塞件8。这三个部件是注射成型的塑料部件，例如是由聚乙烯或聚丙烯制成的部件。

盖件包括圆形的大致平坦的盖板10，在使用时，该盖板10在瓶子或其它容器的嘴上方延伸。与该盖板的外边缘一体地连接有悬垂的裙边12。在该情况下，裙边12的内表面承载有较短的起始螺纹14，不过该盖可以以任何传统的方式连接到瓶子上。盖板10的底侧一体地形成有环状密封珠或脊16，位于该密封珠或脊16内侧的是一体的悬垂凸片18。从盖板的底侧中心一体地延伸的还有塞子20。这些部件的功能将在下文进行说明。

隔膜6位于由盖件4限定的空间内，该隔膜6包括固定部分和可移动部分。固定部分包括环状悬垂壁22，该壁22的上端一体地形成有沿径向向外延伸的环状密封凸缘24，并且该壁22的下端一体地形成有沿径向向内延伸的环状支撑凸缘26。可移动部分与支撑凸缘26的内边缘连接，该可移动部分包括大致圆形的板28。该部分28的可移动性通过设置多个(在该情况中为两个)方向相反的环状折叠线30来产生。可移动部分28的中心形成有排放孔32。壁22的顶部形成有直径较小(例如1mm或更小，在该情况中为0.2mm)的供气孔34。

活塞件8包括基本为刚性的圆形中凹(dished)板36，该板36的外边缘形成有相对结实(massive)的密封凸缘38。该凸缘38的上表面在一个圆周位置上形成有切口(cut-out)40。板36的中心形成有孔，该孔的周围延伸有端部开放的管42，该管42与所述孔的边缘形成为一体并从所述孔的边缘直立。

在使用中，凸缘24的上表面密封在盖板10的底侧，所述密封珠16增强了该密封的完整性。当盖件紧固到瓶子上，并将凸缘24夹在盖件和瓶子的边缘之间时，可以通过焊接或粘接产生该密封，或者仅依靠盖件施加在凸缘24上的压力来产生该密封。隔膜件和盖件彼此成角度地定位，从而使抵抗自身弹性而稍微向内变形的密封凸片18在孔34上方与壁22的内表面接合。从而凸片18和孔34构成了单向阀，该单向阀允许气体流入但无法流出隔膜件的内部。

在盖件4和隔膜件6密封在一起之前，活塞件的管42在盖件的塞子20上滑动，并与该塞子20形成滑动密封。塞子20还被推动穿过隔膜件上的排放孔32，并与该排放孔32也形成滑动密封。活塞件和隔膜件彼此成角度地定位，从而使气孔34与活塞件的凸缘38上的切口40对准。

从而隔膜件和盖件限定出空间，该空间被活塞件8分隔成两个空间。下部空间44是指作为配料空间，上部空间46是指作为气体空间。气体空间46通过切口40与气孔34连通。

为了确保活塞件8不会移动得与盖板10太接近而使得气体空间46太小，塞子20承载有止动支座(abutment)，该止动支座防止活塞件的移动超过预定位置。在该情况下，该止动支座包括形成在塞子20上的朝下的环状凸肩21，该凸肩21与中空的管42接合。

配料空间44在组装过程中填充预选的配料，例如如果瓶子用于容纳贮藏啤酒和莱檬，则填充莱檬浆。这可以通过任何需要的方式来实现，图6和图7中示出了一种可能性。首先将盖件4倒转，然后将活塞件定位在该盖件内，并且将管42在塞子20上向下滑动，直到管42的自由端与凸肩21接合。然后将隔膜件6插入盖件，并且隔膜件6的内表面与活塞件的周缘密封接触。可选地，活塞件可以设置在隔膜件内，然后将这两个部件一起插入到盖件内。然后可选地将隔膜件密封到盖件上。插入隔膜件时，可移动壁部分开始不在塞子上滑动，然后该可移动壁部分弯曲偏离，如图6所示，以便为配料注射喷嘴45提供进入配料空间44的通道。然后将配料(在该情况中为莱檬浆)注入配料空间内。然后隔膜件的可移动壁部分在塞子上滑动，该塞子与可移动壁部分上的排放孔的表面形成滑动密封。该结构如图7所示，这与图1基本相同。现在向瓶子填充在该情况下为贮藏啤酒，一旦将盖子密封到瓶子上，从贮藏啤酒释放的二氧化碳将逐渐将瓶子的头部空间中的压力增加到基本为超大气压力的值。该压力作用在气孔34上，并使凸片18稍微向内移动，从而气体空间46也逐渐增压，直至气体空间内的压力基本等于瓶子的头部空间中的压力。当要饮用瓶子的内容物时，将盖子移除。随着移除过程的开始，盖子和瓶颈之间的密封被破坏，并且瓶子的头部空间内的压力几乎瞬间下降到大气压力。然而，密封凸片18被其弹性偏压在壁2的内表面上，从而将供气孔密封。从而维持气体空间内的压力，从而在活塞件8和隔膜件的可移动部分28中大致具有压力差。从而可移动件28在该压力差的影响下而向下移动，并且该移动是折叠线30所允许的。从而在每个折叠线的每侧的隔膜件的环状部分彼此朝相反的方向旋转。移动较短距离之后，隔膜件上的排放孔32移动至不与塞子20接合，并且配料空间不再密封而是通过孔32与瓶子的头部空间连通。随着隔膜件的可移动部分28向下移动，活塞件8也在压力差的作用下向下移动。该移动在莱檬浆上施加压力，并使该浆强制地通过孔32喷射至瓶中，从而进入瓶内的贮藏啤酒内。从而活塞件和隔膜件的可移动部分从图1所示的位置移动至图2所示的位置。浆的强制喷射发生得非常快速，并且在从盖子与瓶子之间的气体密封被破坏到盖子从瓶子移除这之间的较短的时间间隔内完成。从而到了分配瓶子的内容物的时候，贮藏啤酒与莱檬浆已经混合在一起了。

以上说明涉及一种容器盖，其中盖板形成插入件的密封件。然而，图8显示了一种修改的实施方式，其中密封件包括分离的板。在该情况中该板与隔膜件一体地形成，并在一个圆周位置上通过一体形成的铰链52连接在隔膜件的上部外边缘上。密封件50包括圆形板，与该圆形板一体地形成有塞子20。因此，如图8所示的插入件包括隔膜件6、密封板50和活塞件8。然后可以将该插入件设置在盖件4内并固定到该盖件4上，例如通过热密封或者通过粘接剂或者仅通过按压配合进行固定。在该情况下，凸肩21已被省略，止动支座由管42的自由端构成，该止动支座被推动至与密封板50的底侧接触。在所有其它方面，该插入件如有关图1至图5所说明。

图9和图10中显示了修改的容器盖，该容器盖与图1至图7的实施方式的区别在于多个重要方面。从而，首先，环状悬垂壁22与盖板10一体地形成，从而盖板10、悬垂的裙边12、塞子20和悬垂壁22都构成整体式注射成型件的一部分。第二，可移动壁中没有形成环状的折叠线，而是大致为杯形，并包括圆形基部60，该基部60的外边缘一体地形成有环状的直立壁62。壁62的内表面与悬垂壁22的外表面滑动接合，从而可移动壁与盖件的悬垂壁22以活塞与缸体的方式相配合。壁62的内表面的顶部形成有周缘珠或突起64，在悬垂壁22的外表面的底部形成有类似的周缘珠或突起66。这两个突起64、66的存在意味着可移动部分60、62仅可以进行有限的从盖件离开的滑动，一旦两个突起64、66接合，进一步的移动便被阻止，从而盖件和可移动部分60、62可以作为一个单元一起移动。第三，在该情况下，悬垂壁22上没有供气孔，然而可以设置这种孔，并且在该情况下，通过塞子的外表面与基部60上的排放孔和可移动活塞8上的孔之间的滑动密封并不理想的事实来提供在盖子的外部与气体空间46之间延伸的必要气体供应路径。从而限定了气体泄漏路径，在使用中，气体可以通过该路径从容器的增压头部空间慢慢地泄漏至配料空间44中，从而泄漏至气体空间46中。在其它所有实质性方面，图9和图10的实施方式与图1至图7的实施方式基本相同。

从而，由于通过如上所述的气体泄漏路径的泄漏，因此当将盖子应用到瓶子上时，气体空间46中的压力逐渐升高至与瓶子的头部空间中的压力相等。当容器上的盖子被松开并且气体密封被破坏时，瓶子的头部空间内的压力瞬间下降至大气压，同时由于通过气体泄漏路径的气体流速非常小，所以气体空间46内的压力仍保持在较高的水平。作用在基部60上的压力差使得可移动部分60，62快速向下移动，直至突起64、66彼此接触。在该移动过程中，塞子20移动到基部60上的排放孔之外。在发生该移动的同时，作用在可移动活塞件8上的压力差使得该活塞件8也向下移动，从而将配料空间44内的任何液体通过排放孔32排放至瓶子的主体内。这发生在盖子从瓶子完全旋开之前，并且当盖件从瓶子移除时，可移动部分60、62和活塞件8也与该盖件一起移除。

虽然上述说明涉及两成分容器，可以理解的是，本发明同样可以应用于三成分甚至更多成分的容器。在该情况下，将数目相应增加的填充有不同物质的插入件插入至容器内，例如所有插入件连接至容器的盖子的盖板并由该盖板密封。

Claims (13)

1.一种用于多成分容器的插入件，该插入件包括上部的密封件、密封在所述密封件的底侧的环状的悬垂壁、连接于所述密封件的底侧的悬垂的塞子、以及由所述悬垂壁承载的可移动壁，所述密封件、悬垂壁和可移动壁限定了内部空间，所述可移动壁在所述内部空间内的压力的作用下能够相对于所述悬垂壁移动，并且所述可移动壁上设置有排放孔，所述塞子滑动地并且密封地容纳在该排放孔内，所述内部空间容纳有可移动的活塞件，该可移动的活塞件将所述内部空间分隔成气体空间和配料空间这两个空间，该配料空间位于该气体空间下方，所述活塞件的外边缘与所述悬垂壁的内表面形成滑动密封，并且所述活塞件上形成有孔，所述塞子滑动地并且密封地容纳在该孔内，气体供应路径与所述气体空间连通，所述气体供应路径构造为允许气体从所述悬垂壁的外部流入所述气体空间，但是基本上防止相反方向的流动。

2.根据权利要求1所述的插入件，其中，所述可移动壁与所述悬垂壁结合为一体，并且通过至少两个方向相反的环状的折叠线相连接，所述排放孔形成于所述折叠线内。

3.根据权利要求1所述的插入件，其中，所述可移动壁包括与环状的直立壁连接的基部，所述直立壁与所述悬垂壁滑动接合，从而所述可移动壁与所述悬垂壁以活塞与缸体的方式相配合。

4.根据权利要求3所述的插入件，其中，所述悬垂壁与所述直立壁承载有各自的突起，所述突起相互配合从而仅允许有限的相对滑动，从而使所述悬垂壁和所述可移动壁连接在一起并且能够作为一个单元而一起移动。

5.根据以上任意一项权利要求所述的插入件，其中，所述气体供应路径构成穿过所述悬垂壁延伸的气体泄漏路径，该气体泄漏路径的尺寸设计为气体仅能够相对较慢地流过所述气体泄漏路径。

6.根据权利要求5所述的插入件，该插入件包括弹性的凸片，该凸片从所述密封件的底侧悬垂，并且覆盖在所述气体供应路径上与所述悬垂壁的内表面接合，并且所述凸片与所述气体供应路径构成止回阀。

7.根据权利要求5或6所述的插入件，其中，所述活塞件的外边缘构成相对结实的凸缘，该凸缘的上表面在预定圆周位置上形成有切口，所述气体供应路径通过所述切口与所述气体空间连通。

8.根据权利要求1至4中任意一项所述的插入件，其中，所述气体供应路径构成气体泄漏路径，该气体泄漏路径限定在所述塞子与所述排放孔的边缘之间以及所述塞子与所述活塞件上的孔的边缘之间。

9.根据以上任意一项权利要求所述的插入件，其中，所述密封件包括一体地连接于所述悬垂壁的板。

10.根据以上任意一项权利要求所述的插入件，其中，所述塞子和/或活塞件承载有止动支座，该止动支座分别由所述活塞件或所述密封件接合，并且在所述密封件与所述活塞件之间保持预定的最小距离。

11.一种用于多成分容器的盖子，该盖子包括以上任意一项权利要求所述的插入件。

12.根据权利要求11所述的盖子，其中，该盖子包括盖板，所述悬垂壁的上端密封在所述盖板上，从而使所述盖板构成所述密封件。

13.一种多成分容器，该容器的颈部限定有由权利要求11所述的盖子密封的开口，所述悬垂壁的上端一体地形成有沿径向向外延伸的凸缘，该凸缘夹在所述盖板的底侧与所述容器的颈部的上表面之间。

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