CN102481984A

CN102481984A - 真空包装组件及方法

Info

Publication number: CN102481984A
Application number: CN2010800375977A
Authority: CN
Inventors: M·阿拉泰尔
Original assignee: Valois SAS
Priority date: 2009-08-25
Filing date: 2010-08-23
Publication date: 2012-05-30
Anticipated expiration: 2030-08-23
Also published as: BR112012004097A2; JP5529274B2; EP2470429A1; EP2470429B1; ES2424690T3; JP2013503083A; US20120137632A1; US9079677B2; FR2949438A1; CN102481984B; WO2011023895A1; FR2949438B1

Abstract

用于真空包装物品(D)如流体产品分配器的包装组件，所述包装组件包括用于接纳待真空包装的物品(D)的密封的围腔(E)，其特征在于，所述围腔(E)包括在该围腔内可移动的包装元件(21)，所述围腔(E)与负压室(C)相连接，所述负压室包括适于改变该负压室(C)的容积的活塞(22)，所述包装元件(21)与所述活塞(22)一体移动，以致所述活塞(22)在增加所述负压室(C)的容积的方向上的移动使得在所述围腔(E)内产生负压。

Description

真空包装组件及方法

技术领域

本发明涉及用于真空包装物品如流体产品分配器的包装组件和包装方法。包装组件包括密封的围腔，物品置于围腔中以进行真空包装。本发明在美容护肤品领域中又或者药品或食品的领域中得到优先应用。

背景技术

在美容护肤品领域中已知将美容护肤产品如乳霜、凝露、乳液等真空包装在流体产品分配器中，流体产品分配器包括储存器，分配泵或分配阀安装在储存器上，使用者借助一个或几个手指作用在分配泵或分配阀上，以便将流体产品以计量或非计量的形式予以分配。特别是已知在围腔中充填和/或封装流体产品分配器，在所述围腔中存在通过真空泵产生的真空。真空充填保证没有包含在流体产品质量体中的空气泡。真空封装在于以密封方式将泵或阀安装在储存器上，储存器被充填在其中存在真空的围腔中。这保证在与流体产品接触的储存器内部没有空气或只有极少空气。目的旨在改进对与空气接触变质敏感的流体产品的保存。产品对空气越敏感，围腔内部真空程度就越高。因此，对某些特殊的流体产品，将流体产品包装(充填和/或封装)在其中存在高真空的围腔中是必不可少的。相反地，某些流体产品比较不敏感，但仍然可优选的是将它们在空气贫乏的环境中进行包装。仍有其它流体产品对与空气接触的变质不敏感，但真空包装也不会对它们带来损害。因此，所使用的真空水平可以根据要包装的流体产品变化(高真空、部分真空、弱真空)。

常规真空围腔的缺点在于这样的事实：必须使用真空泵，而真空泵是需要定期维护的昂贵机械。直到目前，涉及美容护肤品领域，还没有成功摆脱真空泵来在实现流体产品分配器包装的围腔内产生真空。

发明内容

本发明的目的在于通过提出一种能够不使用真空泵而在流体产品分配器的包装围腔内部产生真空或负压的包装组件，克服现有技术的上述缺点。当然，本发明并不限于流体产品分配器的包装，而是可用于需要真空包装的任何物品。

为此，本发明提出用于真空(弱真空、部分真空或甚至高真空)包装物品如流体产品分配器的包装组件，包装组件包括密封的围腔，所述围腔用于接纳在该围腔中进行真空包装的物品，其特征在于，该围腔包括在围腔内可移动的包装元件，围腔与负压室连接，负压室包括能够改变负压室容积的活塞，包装元件和活塞一体移动，使得活塞在增加负压室容积的方向上的移动的作用是在围腔内产生负压。有利的是，包装元件构成适于一旦围腔处于负压下就在物品上施加轴向压力的压力元件。因此，在唯一的相同包装操作的过程中，同时实现在围腔内部的真空和流体产品分配器的安装(固定/封装)，并且这不使用真空泵，甚至也没有附加能量。实际上，利用用于使包装元件在围腔内移动的作用力，以使活塞在负压室内移动，从而将在围腔内产生负压。一旦产生负压，包装元件就到达行程终点，并在存在弱真空、部分真空或高真空的围腔内进行分配器包装作业。“部分真空”应理解为：小于大气压的可达到弱压值的压力，但其不应被视作为深度或高度真空。例如利用本发明可达到大约0.4个大气压的平均真空。

根据本发明的一有利的特征，活塞和包装元件这两者都通过弹性回位部件被推到息止位置，在该息止位置，负压室具有有利地为零的最小容积，并且围腔具有最大容积。有利的是，包装元件能够产生围腔容积的变化，负压室容积的增加大于围腔中容积的减少，以便同时在负压室内和在围腔内产生负压。因此，包装元件减小围腔容积，同时，活塞更快地增加负压室的容积，这就产生会从围腔抽吸空气的负压。因此达到部分真空，该部分真空甚至可能是较强的真空。通过设置明显大于围腔容积的负压室容积，就可达到高真空。例如可以设置：负压室确定活塞用的滑动筒体，该筒体具有的直径大于包装元件处的围腔的直径。

根据本发明的一实用实施方式，围腔可包括物品安置于其中的下部分和能够与下部分密封接触以构成围腔的上部分，下部分和上部分沿轴线X相对于彼此可相互地移动，包装元件位于上部分中以沿轴线X移动，活塞沿轴线X滑动安装在负压室中。有利的是，负压室由套筒和活塞确定，套筒和围腔上部分一起形成基体。因此，包装组件的所有相对移动都沿唯一和同一的轴线进行。正是包装组件的不同元件的相互移动首先允许构成围腔，然后产生真空或负压，继而最后在存在真空的围腔内部安装流体产品分配器。

根据另一实用特征，活塞和包装元件以整体的方式连接在一起，并且包括共同的致动构件，用以使它们一起沿轴线抵抗弹性回位部件的作用而移动。有利的是，包装组件包括抵抗弹性回位部件的作用在基体中可往复移动的活动单元，该活动单元形成包装元件、活塞和共同的致动构件。因此，包装组件主要由两个分开的构件构成，即：相对于接纳物品的下部分可移动的基体和同时相对基体和下部分可移动的活动单元。弹性回位部件允许使活动单元返回它的息止位置。

根据本发明的另一有利的方面，围腔与负压室通过一管道连接，该管道能够使负压室与围腔选择性地连接。因此，包装组件可例如用作简单的安装压机，而没有真空包装，又或者可用作同时在密封围腔内产生真空或负压的压机。

根据一特别有利的特征，负压室限定活塞用的滑动筒体，该滑动筒体包括通气孔，活塞在行程结束时到达通气孔，以使负压室和围腔重处于大气压。

根据另一实用特征，围腔或包装元件可以包括差动行程装置，该装置可以使活塞继续它的行程直到通气孔，而分配头已经位于其在储存器上的最终安装位置。

根据一实施变型，活塞在确定的负压行程上移动，并且包装元件在确定的包装行程上移动，活塞和包装元件只在对应于包装行程的有限行程上互相连接。在这种情况下，活塞不与包装元件相连，而仅是在活塞行程结束时接触包装元件，以便将包装元件在它的包装行程上驱动。因此可以说，活塞和包装元件一体移动，但只是临时的。

本发明还确定一种利用上述包装组件真空包装物品的方法。

本发明的理念在于使用包装组件的一元件的移动，以无需附加能量又无需附加操作地在密封围腔中产生真空，该可移动的元件在该密封围腔中运行。该元件起普通的安装压机的功能，又或起包装适当物品所必需的任何其他功能。例如，可移动的元件能用于旋拧、压嵌、焊接、夹持、变形等。

附图说明

现在将参照附图更深入地描述本发明，附图以非限定例子给出本发明的包装组件的一实施方式和一操作模式。

在附图中：

图1是根据本发明实现的包装组件的剖视图；

图2a-2d表示在包装组件操作周期的不同阶段过程中的图1包装组件；和

图3是根据本发明的包装组件的一实施变型的示意性剖视图。

具体实施方式

首先参照图1以详细解释本发明包装组件的结构和运行。包装组件更特别地适于包装物品D，物品D是流体产品分配器，如在美容护肤品领域和药品领域中遇到的流体产品分配器。这些领域的流体产品分配器一般包括用于容纳流体产品的储存器R、和以密封方式安装在储存器上的分配头T。分配头T通常包括直接地或借助固定环被安装在储存器上的分配构件，如泵或阀。按压件罩在分配构件上，所述按压件借助一个或几个手指可轴向移动，用以致动分配构件和因此将流体产品以计量或非计量的形式进行分配。分配头T也可配有罩在按压件上的保护罩。这仍涉及对适于分配美容护肤品或药品的流体产品分配器的完全传统的设计。但是，本发明并不限于只包装此类分配器，而是更广泛地应用于这样的任何物品：对于该物品，需要使用至少部分的真空的包装。

本发明的包装组件主要包括围腔下部分5、基体1和活动单元2。在这些元件中，还加有用作弹性回位部件的回位弹簧4以及安装在基体1上的管道3。下部分5、基体1以及活动单元2有利地通过机加工、组装和/或模制的方法，优选由金属制成。

围腔下部分5呈杯的形式，包括底部、侧壁和配设有O形密封圈52的环形自由上边缘。下部分5用于接纳需要包装作业的物品D。在本发明中，将认为是流体产品分配器的物品需要这样的包装：该包装旨在把分配头T密封地安装在储存器R上，并且这是在真空下。因此在图1中可看到，储存器R被接纳在由下部分5形成的杯内。储存器R和分配头T一样都突伸到下部分5以外，分配头恰放置在储存器上，与储存器没有产生密封接触。

基体1包括围腔上部分11，上部分11限定用于与下部分5的O形密封圈52密封接触的环形自由下边缘12。上部分11是可朝下部分5的方向移动的，或反之亦然。两个部分5和11一旦密封接触，就一起形成与外部隔绝的密封围腔。这里，上部分11呈伸长形空心管的形式，该管确定其内径足够接纳待包装物品D的座腔。在这种情况下，分配头T可容易地嵌接在由上部分11形成的管内。上部分11设有侧向开孔13，管道3连接在开孔13上。上部分11在与下边缘12相对的端部，限定向外突出的环箍14。在上部分11内形成的座腔从其自由下边缘12以贯穿的方式延伸直到环箍14。在环箍14处设有O形圈J1，O形圈J1的作用将在下面描述。环箍14在它的外周边处与套筒15相连接，套筒15在内部形成滑动筒体16，滑动筒体16的直径大于下部分11的座腔的直径。套筒15形成有通气孔17、以及与管道3连接的开孔18。因此，上部分11与套筒15通过管道3相连接。有利的是，该管道是可拆卸的或是可封堵的，以便能够选择性切断或建立上部分11与套筒15之间的连通。套筒15还限定向内延伸的肩部19。该肩部19确定设有O形圈J2的通道开口。由于存在环箍14和肩部19，因而在套筒15内形成具有恒定尺寸的空间。

活动单元2包括包装元件21，该包装元件在图示的例子中是压力元件。也可设置用于旋拧、压嵌、焊接、折叠等的元件而不会超出本发明的范围。该包装元件21是可在上部分11内移动的，并且这在O形圈J1处以密封方式进行。因此，包装元件21以密封方式使上部分11与套筒15内部形成的空间分开。可移动元件21在其上端部连接于活塞22，由于O形圈23的存在，活塞22以密封方式在套筒15所形成的筒体16内滑动。活塞22通过推力传动杆24向上延长，按压台板25安装在传动杆24之上，可在按压台板上施加轴向压力。杆24以密封方式在设于肩部19处的O形圈J2内滑动。回位弹簧4围绕杆24接合，并且一方面承靠在台板25下而另一方面承靠在肩部19上。因此，回位弹簧4将活动单元2相对基体1推到息止位置，息止位置是图1上所示的位置。在该位置，杆24最大程度地伸到套筒15外，活塞22止靠着肩部19，并且包装元件21最大程度地收到套筒15内。因而可注意到：在套筒15内在包装元件21的周围形成环形空间A。该环形空间A在其上端部由活塞22封闭，而在其下端部由环箍14封闭。但是，该环形空间A可以经由在套筒15中形成的通气孔17与外界自由连通。因此，环形空间A始终处于大气压下。要提到的是，由于在包装元件21周围密封滑动接触而密封支承的O形圈J1的存在，环形空间A与上部分11不连通。

在如图1上所示的息止位置，活塞22挡靠着肩部19。但是，容易理解的是，通过按压所述台板25，活塞22将在套筒15内向下移动，在筒体16内密封滑动。因此，在O形圈J2与活塞O形圈23之间形成容积：该容积构成通过开孔18、管道3和开孔13只与上部分11连通的负压室。换句话说，负压室C的容积的增加作用在于抽吸容纳在围腔上部分11内部的空气。而当上部分11与下部分5密封接触、因此构成密封围腔时，负压室C的容积增加的作用是在围腔内部形成真空或负压。围腔在图1中没有示出也没有指出，因为还没有构成该围腔。

现在参照图2a、2b、2c和2d以详细描述图1的包装组件的完整操作周期。图2a只是上部分11的下边缘12与下部分5的O形圈52接触的结果。活动单元2相对基体1保持静态。换句话说，包装元件21相对上部分11保持静态。下部分5和上部分11的相对移动的作用只是构成将在其中产生部分真空的围腔E。将物品D即流体产品分配器，在未安装状态下布置于围腔E内，使得储存器R与围腔E直接地连通。从图2a上所示的位置起，开始在台板25上施加轴向压力，以使活动单元2相对基体1移动。这具有多个同时的效应。台板25靠近套筒15，因此压缩回位弹簧4。但特别是，活塞22离开肩部19，从而产生负压室C并增加负压室C的容积。相反，环形空间A的容积减小，空气穿过通气孔17从环形空间A排出。最后，包装元件21在围腔E内移动，同时减小它的有效容积。可以认为，元件21构成一种与O形圈J1密封滑动接触地在围腔E内滑动的活塞。因此，元件21移动的作用是使围腔E的容积改变。负压室C的容积增加的作用是通过管道3在围腔E内产生负压。根据所要求的真空，确定负压室C相对围腔E容积的最大容积。通过选择容积显著大于围腔E容积的负压室，将产生高真空。回到图2b，可以看到，活塞22尚未到达挡靠于环箍14，但该活塞已经与分配器D的分配头T接触。因此可继续推动台板25，以便强力地将分配头T推到储存器R上以实现分配器D的密封安装。因此，分配器的安装已经进行了，而围腔E承受最大真空。因而负压室C达到它的最大容积，并且环形空间A减小到为零或几乎为零的容积。真空在负压室C内达到最大值，而且在通过管道3与负压室连接的空间E内真空也达到最大值。通过继续按压台板25，活动单元2抵抗回位弹簧4作用达到它在基体1内的行程终点，如图2c所示。可注意到，活塞22运行到通气孔17下方，这意味着：负压室C此时与外界直接连通，因此负压室恢复到大气压。对于始终通过管道3与空间A连接的围腔E同样如此。这就意味着：在任何的行程终点，恢复到大气压自动进行，而不需要操控可能的活门。当然，必不可少的是：恰好在将分配头T最终安装在储存器R上后，回复到大气压就发生。

为使活塞能够继续它的行程直至通气孔处，同时保证真空包装，必须在活塞到达通气孔前实现分配头与储存器之间的密封。例如可以设置：在到达最终安装位置之前实现分配头与储存器之间的密封。在这种情况下，在分配头到达它在储存器R上的最终安装位置的时刻，活塞到达通气孔。作为优先变型，元件21可以带有差动行程装置26，差动行程装置26在元件21的自由端部形成和会与分配头T接触。该装置允许活塞22继续它的行程直至通气孔17，而分配头T已经处在其在储存器R上的最终安装位置。该差动行程装置26包括例如呈弹簧形式的弹性部件27，其硬度大于将分配头T安装在储存器上所需的按压力。在将分配头安装在储存器上时，弹性部件保持是不运作的，只有当用以到达通气孔的活塞最终行程时，所述弹性部件才承受应力。也可在围腔下部分5处设置相似或类似的装置。因此，一旦负压室C和围腔E恢复到大气压，继而只需松开台板25上的压力和打开围腔以取出在其最终安装状态的分配器。

必须注意的是，本发明的包装组件确定唯一的轴线X，包装组件的所有构成元件沿该轴线移动。因此，仅通过按压台板25，就可构成组件E，使元件21移动，以及产生和增加负压室C的容积。换句话说，不需要除使包装元件21移动所必需的操作或操纵以外的附加操作或附加操纵，就可获得负压室C的容积的产生和增加。因此，该负压室C的添加不会使用于将分配头安装在流体产品储存器上的普通组装压机的运行复杂化。这源自于这样的事实：活塞22与元件21一体移动。由于所产生的负压是瞬时的并必然与元件21同步一一这是因为元件21与活塞22以单体的形式实现，因此包装组件的运行节奏甚至不会受到负压室C的存在影响。

现在参照图3，该图3表示本发明包装组件的一实施变型。该实施变型的整体结构与图1包装组件的整体结构非常相似或相近。实际上，仍看到包括下部分5和上部分11的围腔E，分配器D被置于下部分5中，而上部分11能够与下部分5密封接触以一起构成围腔E。围腔同样与负压室C相连接，图3中负压室C的容积为零。负压室C包括能够改变负压室容积的活塞22。活塞22与共同的致动构件24、25固定地连接，可以在共同的致动构件24、25上施加作用力以使活塞在室内移动。在活塞22下方，形成通过通气孔17与外界连接的空间A。因此，空间A始终处于大气压。包装组件同样包括完成围腔E的包装元件21，包装元件21用于作用在分配器D的分配头T上。在这种情况下，包装元件的目的是以最终和密封的方式将分配头T安装在分配器D的储存器R上。包装元件21通过弹簧4b被推到息止位置。包装元件21另外包括补偿弹簧4c，它的功能将在下面描述。以对称的方式，活塞22通过弹簧4a被推到息止位置。在该息止位置，负压室C的容积为零或最小，而空间A的容积最大。在通过弹簧4b被推动的包装元件的息止位置，围腔E的容积也最大。

与图1的实施方式相反的是，活塞22没有固定地连接于包装元件21。实际上，可注意到，这两个构件被空间A相互分开。因此，在致动构件24-25上沿轴线X施加压力时，活塞22向下移动，以增加负压室C的容积和减小空间A的容积。因此，在通过内部管道3与围腔E连通的室C内产生负压。因此，围腔E置于负压下，随着活塞22朝包装元件21的方向移动，该负压将增加。当活塞22与包装元件21相接触时，压缩室C及围腔E内的负压最大。通过继续移动活塞22，包装元件21被向下推动，这使得在分配头T上施加压力，因此致使将分配头安装在储存器R上。在行程结束时，通过打开活门28使负压室C重新回复到大气压，活门28设在活塞22上和选择性地使负压室C与通过通气孔17和外界连接的空间A相连通。

换句话说，由于活塞和包装元件这两个元件不是恒定地彼此相连在一起的，因而活塞22在负压行程上移动，包装元件21在不是活塞22行程的包装行程上移动。相反，一旦活塞22与包装元件21接触，它们的行程就是共同的，因为这两个元件此时一体移动。

为避免包装元件21在分配头T上施加过度的作用力，活塞22所施加的压力通过补偿弹簧4c被传送给包装元件21。这仍涉及一可选的特征。

通过使活塞22与包装元件21分离，这允许显著地减小包装元件的行程，因而允许产生很大负压。这样可以大大减小围腔E的高度，尤其是其上部分11处的围腔高度。

在不超出本发明的范围的情况下，仍可设想本发明包装组件的其它实施方式，其中使活塞移动，以在与物品如流体产品分配器在其中进行包装的围腔连通的室内产生负压。活塞在其行程的至少一部分上与包装元件相连在一起。

由于本发明，可用本发明的包装组件替代普通的包装站如用于按压、旋拧、压嵌、焊接和更普遍地包装的站，而不需要改变站的环境，也不需要添加补充附件例如真空泵。

Claims

1.用于真空包装物品(D)如流体产品分配器的包装组件，所述包装组件包括用于接纳待真空包装的物品(D)的密封的围腔(E)，

其特征在于，所述围腔(E)包括在该围腔内可移动的包装元件(21)，所述围腔(E)与负压室(C)相连接，所述负压室包括适于改变该负压室(C)的容积的活塞(22)，所述包装元件(21)与所述活塞(22)一体移动，以致所述活塞(22)在使所述负压室(C)的容积增加的方向上的移动使得在所述围腔(E)内产生负压。

2.如权利要求1所述的包装组件，其中，所述活塞(22)和所述包装元件(21)这两者都通过弹性回位部件(4、4a、4b)被推到息止位置，在所述息止位置，所述负压室(C)具有最小容积，所述最小容积有利地为零，并且所述围腔(E)具有最大容积。

3.如权利要求1或2所述的包装组件，其中，所述包装元件(21)适于产生所述围腔(E)的容积的变化，所述负压室(C)的容积的增加大于所述围腔(E)中的容积的减小，以便同时在所述负压室(C)和所述围腔(E)内产生负压。

4.如权利要求1、2或3所述的包装组件，其中，所述围腔(E)包括所述物品(D)安置在其中的下部分(5)、和适于与所述下部分(5)密封接触以构成所述围腔(E)的上部分(11)，所述下部分(5)和所述上部分(11)沿轴线(X)相对于彼此相互地可移动，所述包装元件(21)位于所述上部分(11)中以沿所述轴线(X)移动，所述活塞(22)沿所述轴线(X)滑动安装在所述负压室(C)中。

5.如权利要求4所述的包装组件，其中，所述负压室(C)由套筒(15)和所述活塞(22)确定，所述套筒(15)和所述围腔的上部分(11)一起形成所述基体(1)。

6.如上述权利要求中任一项所述的包装组件，其中，所述活塞(22)和所述包装元件(21)以整体的方式连接在一起，并且包括共同致动构件(24、25)，用以使所述活塞和所述包装元件一起沿轴线(X)抵抗弹性回位部件(4)作用而移动。

7.如权利要求5和6所述的包装组件，所述包装组件包括活动单元(2)，所述活动单元抵抗弹性回位部件(4)的作用在所述基体(1)中是可往复移动的，所述活动单元(2)形成所述包装元件(21)、所述活塞(22)和所述共同致动构件(24、25)。

8.如上述权利要求中任一项所述的包装组件，其中，所述活塞(22)在确定的负压行程上移动，而所述包装元件(21)在确定的包装行程上移动，所述活塞和所述包装元件只在对应于所述包装行程的有限行程上彼此相连在一起。

9.如上述权利要求中任一项所述的包装组件，其中，所述包装元件(21)构成压力元件，所述压力元件适于一旦所述围腔(E)处于负压下就在所述物品(D)上施加轴向压力。

10.如上述权利要求中任一项所述的包装组件，其中，所述负压室(C)确定用于所述活塞(22)的滑动筒体(16)，所述滑动筒体具有的直径大于在所述包装元件(21)处的所述围腔(E)的直径。

11.如上述权利要求中任一项所述的包装组件，其中，所述负压室(C)确定用于所述活塞(22)的滑动筒体(16)，所述滑动筒体包括通气孔(17)，所述活塞在行程结束时到达所述通气孔，以使所述负压室(C)和所述围腔(E)恢复到大气压。

12.如上述权利要求中任一项所述的包装组件，其中，所述围腔(E)与所述负压室(C)通过适于联接该负压室(C)到该围腔(E)的管道(3)相连接。

13.如上述权利要求中任一项所述的包装组件，所述包装组件包括差动行程装置(26)，所述差动行程装置允许所述活塞(22)继续它的行程直至通气孔(17)处，而分配头(T)已处于其在所述储存器(R)上的最终安装位置。

14.真空包装物品(A)的方法，其使用如上述权利要求中任一项所述的包装组件来真空包装物品。