CN101987503A - 可与无气泵相联的改进容器及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种容器，所述容器包括刚性主体(5)和袋(9)，该主体具有颈部(6)，该颈部限定通向容器的腔的孔口，该袋位于主体(5)的内部，该袋由热塑性材料形成并且具有颈部(2)，凸缘(3)从袋的颈部径向地延伸，凸缘靠在主体(5)颈部(6)的自由边缘上，该凸缘限定了孔，该孔用于通向袋(9)的腔且用于密封地容纳密封泵(P)的本体，该密封泵可手动操作以便从袋中抽出流体物质(F)并通过密封泵的分配杆(S)将该流体物质供给到外部，该袋通过热吹塑预制件而形成，该预制件完全置于容器内，润滑剂流体设置在所述容器与所述袋之间。

Description

可与无气泵相联的改进容器及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种可与可手动操作的泵相联的容器，所述可手动操作的泵用于分配在气密性条件下盛装在容纳于刚性主体内的可变形袋中的流体物质。

背景技术

将流体物质(液体和乳剂)封装在容器中是已知的，这些物质通过手动操作安装在相应容器的口部上的小泵而从容器中分配。泵的操作使得一些流体物质从容器中抽出，如果容器是刚性的，则在容器中形成真空，这将阻止物质的进一步抽出和分配，如果不允许空气进入到容器(这通常发生在泵与泵本体接触并在泵本体上滑动的那些区域中)，或者如果容器不包括可沿着容器的圆柱形内表面密封地滑动的基部(参见US4,691,847、US4,694,977和US5,971,224的实例)：后者的系统用于通过在保持内部压力恒定的同时减少其内部容积来补偿容器的容积，但该系统非常费力而且费用高。

在很多情况下，适宜的或需要的是，要通过泵分配的流体物质不会与容器内的大气接触(其中分配泵安装在该容器上)：如果容器内的流体的成分不会进行改变，或者如果封装在容器中的流体物质保持无菌是必须的，则将流体密封成与大气不接触是很重要的。为此，US3,420,413已经提出了一种装置，该装置包括盛装流体物质的袋，该流体物质将在袋子内保持与大气隔离，该袋(参见US3,420,413的第4栏第22-28行)由可弹性变形的柔性材料制成并且具有颈部，在袋已填充有要分配的流体物质之后，支承元件(具有用于容纳泵的成型孔口)密封地施加在袋颈部上；在此之后，泵被密封地安装在所述支承元件上，从而阻止该流体物质被空气污染(参见US3,420,413的第5栏第15-38行)。然后，容纳流体物质并且使泵密封地安装在袋颈部上的袋被插入刚性主体中(明显需要非常小心的是，为了不破坏袋，刚性主体的自由端不能与填充有流体物质的袋相接触)，然后，所述支承元件被定位且固定在该刚性主体上(参见US3,420,413的第5栏第56-61行)。因此，在袋的外表面和刚性主体的内表面之间形成有一间隙，该间隙经由设置在容器基部的孔与大气连通；这样，当流体物质通过操作泵而从袋中抽出时，该袋被大气压力挤压，以使得物质可很容易地被泵抽出并排到外面(参见US3,420,413的第5栏第70-73行)。上述装置的主要缺陷是可变形的袋必须在该袋被插入相应刚性容器内之前填充有流体物质，以及将袋插入容器中所涉及的操作要十分小心谨慎，这是因为该袋在插入到容器内部时很容易被撕破。

在1993年9月2日公开的JP05031790A和JP05031791A描述了由可弹性变形材料制成的袋如何直接产生在刚性容器中。为了该目的，细长的预制件(由热塑性材料制成并且具有细长的、中空的圆柱状主体，该主体在预制件具有颈部的一端开口，凸缘从该颈部径向突出)被插入具有口部的刚性容器中，颈部从该口部延伸出，预制件的凸缘靠在颈部的自由边缘上，预制件被加热，并由推动器朝着容器基部推进，然后在容器内膨胀，直到形成袋，袋的外表面(至少袋的大部分表面)贴附至容器的内表面。以这种方式获得的袋还具有颈部，该颈部的至少一端部具有向外突出的纵向肋，其中一些径向肋或凸出部从预制件凸缘的面向袋所插入的容器颈部的自由边缘的表面突出：这些肋或凸出部限定了空气通道，空气从外部在容器和袋之间渗透，以使得袋在通过泵向外分配流体物质时变平或朝内变形，从而阻止在袋内形成阻碍流体物质分配的真空。

尤其是，在这两个日本专利中，所使用的用于将容器内的袋膨胀的方法在袋上施加了相当大的应力，这可能在袋膨胀期间和使用期间将袋弄破。

WO-A-2009047021和JP-A-2000158519描述了现有技术中已知的容器。

这基本上是由于下述事实引起的：生产方法使袋(至少在一些点处)贴附至袋在其中膨胀的腔的一部分上。

发明内容

因此，本发明的主要目的是提供一种所述类型的装置，在该装置中，相应的可变形袋在膨胀步骤期间很少破裂，并且该袋优选占据袋在其中膨胀的腔内的整个容积。

这些或其它目的通过根据所附权利要求的技术教导的装置来实现。

附图说明

接下来的描述提供了装置的一个非排它性实施例，所述实施例通过非限制性实例的方式进行说明；所述实施例借助于所附的附图示出，附图中：

图1至7以截面图的方式示出了生产容器的方法的各个步骤；以及

图8和图9分别示出了图6和7的放大细节。

具体实施方式

首先参见图1，图1示出了本发明方法的第一步骤。

最初，外部的刚性主体5设置有颈部6，该颈部6限定了通向主体腔7的孔口。颈部具有外螺纹6A，如下文所述，该外螺纹6A用于旋紧密封泵(借助于环状帽)。

主体6优选地由透明材料(比如透明塑料或玻璃)制成。

提供预制件8，所述预制件8通过模制塑性材料(比如聚乙烯(PE)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚丙烯(PP)或类似物)而形成，或者通过共注成型互不相同材料的不同层而形成。预制件8包括下部带圆角的细长主体。该预制件还包括颈部2，凸缘3从该颈部径向延伸。牙部(未示出)从颈部的外部部分延伸，牙部的用途将在下文阐述。

预制件8的横向主体尺寸使得预制件可自由地插入刚性主体5中，而预制件颈部2的轮廓和尺寸使得预制件颈部易于穿入主体5的颈部6内的孔中，其中牙部的自由端与颈部6中的孔的内表面充分接触，并且预制件的突出凸缘3靠在颈部6的端部上但并没有密封地贴附至颈部6的端部，这是由于间隔开的径向肋或凸出部(也未示出)从凸缘3的下表面(相对于图1)突出。

以这种方式下，在预制件颈部的凸缘3和容器颈部6的端部边缘之间形成自由通道，尽管在预制件颈部2的外表面和刚性主体5的颈部6中的孔的内表面之间(在每个牙部4和与其相邻牙部之间)还形成其它自由通道。

本质上，腔室7与外部自由连通。

预制件被加热到足以使形成预制件的塑性材料变软(使塑性材料可塑)的温度。在本方法中，预制件例如在4至7秒的时间内加热至120℃的温度。

一旦被加热，预制件被插入主体5中，从而获得如图1所示的情形。具体地，预制件凸缘3靠在主体5的颈部6的边缘上。如可从该图中看到的，喷嘴20被插入预制件中并且密封地连接至预制件8的颈部2。该密封连接以已知方式形成。

然后，将第一空气射流供给到预制件中以使预制件8膨胀，以便形成袋8(用与预制件相同的附图标记表示)，该袋至少部分地占据所述主体腔。供给到预制件内部的膨胀空气或流体根据预制件的厚度具有2-10bar的压力，优选地具有3bar的压力。供给到预制件中的空气射流持续大约0.5-1秒钟。该喷射空气处于环境温度，但也可根据需要而较热。

具体地，将空气供给到预制件中使袋膨胀，以使得袋贴附至限定腔7的壁。袋扩张，直到俘获在形成于袋和腔7的壁之间的间隙内的空气压力达到与供给到预制件中的空气压力相等的值。在这一方面，在孔口附近，新形成的袋突然贴靠在腔7的侧面上形成了密封，该密封阻止存在于该间隙中的空气逸出。袋的膨胀因而仅仅部分膨胀。

在已知的技术中，袋处于压力下，同时允许存在于间隙中的空气从某部分朝着容器颈部渗漏，更高的膨胀压力用于加速空气渗漏。相反地，根据本发明，最初的空气射流被中断以抵消袋内的压力(即，通过使袋内压力等于外部压力)。存在于间隙7A中的压缩空气因而挤压袋以将其与限定腔的壁隔开，并且该压缩空气向上渗漏而从颈部排出。

该过程使得袋与该容器的内壁基本上隔开。本质上，例如由于塑性材料的温度和一种“粘合效应”，阻止了袋与限定腔的壁之间的假设的贴附。应注意的是，这种至少部分贴附将不仅是可能的，而且是非常有可能的，并且损害袋的完整性。

在挤压该袋所需的时间以及空气从间隙7A逸出的时间过去之后(大约0.5至1秒钟)，另一空气射流被供给到该袋中(图4)。

此时，该袋8以较大程度填充腔7(图4)。在这一方面，保持俘获在间隙7A内的空气具有的最初容积比在前述步骤期间存在于预制件与腔壁之间的空气容积小。这是因为在供给空气射流的时刻(图3)，袋占据了比预制件更大的腔容积。

与之前的情况一样地，另一空气射流保持0.5至1秒钟的时间。然后中断该另一空气射流，该袋被缩小，存在于间隙7A中的压缩空气向上逸出，获得图5的状态。在这种情况下，袋已经几乎完全填充腔。此时，如图6所示，最后的空气射流被供给以使袋完全膨胀。在这一方面，围绕袋并且俘获在该袋与限定腔的壁之间的空气非常稀薄。在图6所示的步骤中，射流被保持的时间比前述的步骤的保持时间稍微长一些。这使得保留在间隙中的少量空气能够逸出。图8示出了在该步骤中以及图2和4所示的步骤中普遍存在的情形的放大图。袋与限定容器5的腔的壁相接触。

在该后者(供给最后的射流)的步骤终止时，中断射流并且取出喷嘴20。袋此时被冷却并经受由于热缩而引起的稍微收缩，这使得袋以基本上均匀的方式与限定容器腔的壁分离。

图9是图7细节的放大图。该情形在此示出了围绕整个袋(尤其是在横向区域中)的均匀间隙10。

已经描述和说明了一种使袋膨胀的方法，该方法包括三个膨胀阶段。本质上，供给三次通过适当的暂停而间隔开的相继射流。该循环对于30毫升的器皿来说持续大约7秒钟。

根据容器和袋的尺寸，可能需要更多次相继的射流。本质上，根据需要，可以将能够将位于袋外侧的间隙中的空气排出的空气注入步骤和随后的射流中断重复很多次。

然而，不得不设置至少一个空气排出步骤，从而在用于使袋膨胀的空气射流中有至少一次中断。

由此，必需有至少两次膨胀射流，并且在两次射流之间设置一次射流的暂停或中断。

应注意的是，供给到袋中的相继的空气射流可具有恒定的压力(例如上述的3bar)，或者可具有根据当前膨胀步骤而改变的压力。例如，供给到袋的第一射流可具有的压力比最后保持的射流的压力低，或者反之亦然。因此，即使在一次射流与接下来的射流存在差异，可优化压力调整以获得袋厚度的最大可能的均匀性。

与现有技术的方法相比，形成在容器内部的袋具有基本均匀的厚度。袋的厚度为0.1mm至0.4mm之间，优选为0.2mm，并且是特别均匀的，尤其是在袋的横向(竖向)部分处(即，在存在颈部的情况下，位于袋的基部和顶部之间的部分)。

使用现有技术中所述的方法，袋将具有向顶部较薄而向底部较厚的横向部分。这种不均匀性是由于最初步骤中由喷嘴所引起的“拉伸”而产生的，该不均匀性导致袋在其膨胀期间或在其填充要被分配的产品期间撕开。

而且，在本方案中，袋与容器腔的壁分开，这意味着存在间隙，该间隙至少在袋的横向壁与腔壁之间是基本均匀，这便于在使用泵期间空气进入。而且，不存在袋贴附到腔壁的区域或部分。这由“脉冲”膨胀方法得以确保，该“脉冲”膨胀方法使袋通过收缩(可能由于袋/预制件的温度引起的收缩)以及由袋膨胀所引起的空气被俘获在间隙中的作用而分离。

为了实现该描述，应注意的是，接收具有已插入且保持在容器中的袋9的容器5的使用者将所需量的流体物质引入袋中(通过袋颈部2的孔口)，该流体物质可填充袋直到袋颈部2。然后，所述的使用者将可手动操作的泵穿过袋颈部中的孔口插入袋9中，该可手动操作的泵具有分配杆(该分配杆突出到袋9和容器5的外部)和汲取管，该汲取管被浸入容纳在袋中的流体物质中。

然后，泵P以已知的方式牢固地锁定到容器的颈部6上，例如通过具有内螺纹的环状帽N，该内螺纹被旋拧到从容器颈部6的外侧突出的螺纹或螺旋状肋6A上。

环状帽N靠在从泵本体径向突出的轴环(collar)的上表面上，并且将泵本体挤压成与袋9颈部2的凸缘3密封地接触，从而将泵的下部部分挤压到袋颈部2的腔内，在该处其形成密封，该密封进一步通过位于轴环正下方的弹性环而进一步增强。

容器5显然可由任何刚性或基本刚性材料(除了玻璃以外)制成，例如由铝或其它金属制成，或者由刚性塑料制成。

在所有情况下，为了正确的泵操作，重要的是，间隙10与外部环境相联系，例如间隙10与外部环境经由形成在容器颈部与袋颈部之间并且位于凸缘下方的所述通道相联系。

然而，如美国3,420,413和美国2004/0112921A1中所述的，用作空气通道的一个或多个孔可在容器的任何位置中设置在容器中。

有利的是，袋具有用于连接环状帽的装置(即，凸缘3)，该环状帽用于将所述泵固定至所述容器。这些装置例如与环状帽的螺纹相接合，并且使得袋在将环状帽从容器移除(因而泵从容器移除)过程中能够从主体5中取出。

根据本发明，在其间中断进入预制件/袋中的空气射流的两个单独步骤中绝对不需要发生膨胀，然而润滑剂流体被设置在预制件的外表面与限定所述腔的壁之间是必要的，以便于袋壁在膨胀步骤中沿着限定腔的壁滑动。

具体地，在吹气之前的步骤中，一种包括润滑剂流体的溶液被喷射到容器5中。这便于袋的拉伸吹气。如果润滑剂是非挥发性的，润滑剂的存在还便于接下来的当袋使用结束时取出空袋的步骤。

润滑剂/滑动剂优选包括硅树脂基溶液，该硅树脂基溶液例如通过两种方法被喷射到容器中。

在第一种方法中，润滑剂流体的均匀的中性着色的溶液(neutral coloured solution)完全(directly)在机器中、在袋吹气工位之前的工位中被喷射到容器中。该工位显然先于将热的预制件插入容器5中。

在第二种方法中，润滑剂溶液或润滑剂本身被添加至浓度不超过3％的彩色或中性清漆(水基清漆、溶剂型清漆)。该清漆在吹气之前的步骤中被喷射到容器(优选地由玻璃制成的容器)中作为装饰。有利的是，在该实施例中，保持结合于清漆中的非挥发性润滑剂提供了用于在袋使用结束时从容器中收回空袋的有效帮助。

对于这两种方法，需要雾化喷枪，该雾化喷枪的直径小于容器口部的直径，以使喷嘴能够进入瓶中。

该枪具有喷嘴，该喷嘴具有允许360度喷射的孔(这种类型的枪已经能在市场上获得)。

枪在其进入和退出期间沿着其竖直轴线的运动与在枪喷射期间的转动相结合，使得滑动的溶液和随之产生的装饰能够均匀且均一地分配。

该润滑剂可以是硅树脂弹性体(硅树脂或硅树脂橡胶)或聚烯烃或氢化聚烯烃。在这种情况下，该润滑剂应该被加热到其熔点，以将其变为流体。

可单独地使用润滑剂或将润滑剂添加到基质中，并且该润滑剂被均一地喷射到玻璃表面上。

在第二种方法中，该基质对应于清漆并且形成内部装饰。

由于该润滑剂具有低度挥发性，即使在吹气之后其仍保留在容器内，从而在该袋的内容物被用完时便于袋与容器的后续分离。

Claims (14)

1.一种容器的生产方法，该方法包括以下步骤：

a.提供具有颈部(6)的外部刚性主体(5)，该颈部限定了通向所述主体的腔的孔口；

b.提供由热塑性材料形成的预制件，所述预制件包括颈部(2)，凸缘(3)从预制件的颈部(2)径向延伸，

c.将所述预制件加热到热塑性材料的软化点以上，

d.将预制件布置在主体(5)的孔口中，以使得所述凸缘靠在主体(5)的颈部(6)的自由边缘上，

e.将第一空气射流供给到预制件内部，所述第一空气射流使所述预制件膨胀以形成袋，所述袋至少部分地占据所述主体的腔，所述袋的壁被迫使与限定所述腔的壁接触，其特征在于，

f.将润滑剂流体设置在所述预制件的外部表面与限定所述腔的壁之间，以便于袋壁至少在所述膨胀步骤期间沿着限定所述腔的壁滑动。

2.如上述权利要求所述的方法，其中所述润滑剂流体在将所述预制件插入所述腔中之前被喷射到限定所述腔的壁上。

3.如上述权利要求中的一项或多项所述的方法，其中在将第一空气射流供给到所述预制件内部之后，还提供以下步骤：

a.中断所述第一空气射流，以使得所述热塑性材料能够收缩，所述热塑性材料随后与所述容器壁分开，从而允许被袋的膨胀所压缩的并且被俘获在所述袋与限定所述腔的壁之间的空气流出，

b.将最后空气射流吹入袋中，所述最后空气射流使所述袋完全膨胀，以使袋与所述腔的至少内部横向表面的每一点充分接触，和

c.中断所述最后空气射流，从而便于袋轻微收缩，所述袋因而至少部分地与所述腔壁分离。

4.如上述权利要求所述的方法，其中在中断最初空气射流之后并且在等待袋收缩时，另一空气射流被供给到所述预制件内部，以使所述预制件进一步膨胀，以使得所述预制件甚至更大程度地占据刚性主体的腔，所述袋的壁在该情况下也被迫使接触限定所述腔的壁，然后中断所述另一射流，以使得所述热塑性材料能够收缩，所述热塑性材料随后与所述容器壁分开，从而允许被袋的膨胀所压缩的并且被俘获在所述袋与限定所述腔的壁之间的空气进一步流出。

5.如上述权利要求所述的方法，其中重复执行权利要求2所述的步骤，直到在射流供给期间所述袋几乎完全占据所述腔。

6.如上述权利要求中的一项或多项所述的方法，其中所述润滑剂流体是硅树脂基的润滑剂流体。

7.如上述权利要求中的一项或多项所述的方法，其中所述润滑剂流体被添加到彩色或中性的清漆中，所述清漆设置成用于涂覆容器(5)的内部。

8.如上述权利要求中的一项或多项所述的方法，其中所述润滑剂流体选自下列组中之一：硅树脂弹性体、聚烯烃和氢化聚烯烃。

9.一种容器，所述容器包括基本上刚性的主体(5)和袋(9)，所述主体具有颈部(6)，所述颈部限定提供通向容器的腔的孔口，所述袋(9)位于所述主体(5)的内部，所述袋由热塑性材料形成并且具有颈部(2)，凸缘(3)从所述袋的颈部径向地延伸，所述凸缘靠在所述主体(5)的颈部(6)的自由边缘上并且限定了孔，所述孔用于提供通向袋(9)的腔的通路且用于密封地容纳密封泵(P)的本体，所述泵能手动操作以将流体物质(F)从袋中抽出并且通过泵的分配杆(S)将流体物质供给到外部，所述袋通过热吹塑预制件而形成，所述预制件直接置于所述容器内，其特征在于，润滑剂流体位于所述容器与所述袋之间。

10.如上述权利要求中的一项或多项所述的容器，其中所述润滑剂流体是硅树脂的润滑剂流体。

11.如上述权利要求中的一项或多项所述的容器，其中所述润滑剂流体被添加到彩色或中性清漆中，所述清漆设置成用于涂覆所述容器(5)的内部。

12.如上述权利要求中的一项或多项所述的容器，其中所述润滑剂流体选自下列组之一：硅树脂弹性体、聚烯烃和氢化聚烯烃。

13.如上述权利要求中的一项或多项所述的容器，其中所述刚性主体由透明材料形成，比如玻璃或类似物。

14.如上述权利要求中的一项或多项所述的容器，其中所述袋具有用于与环形螺母连接的连接装置，所述环形螺母用于将所述泵固定至所述容器，所述连接装置设置成使得所述袋能够在将所述环形螺母从所述容器移除期间从所述主体(5)中取出，所述润滑剂流体便于取出所述袋。

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