CN105722765B - 用于无菌包装的滑动阀组件 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于连接到无菌包装的柔性容器的管口以填充和分配可流动物质的滑动阀组件。滑动阀组件包含帽构件、阀构件和出口构件。帽构件具有中心开口并适于被固定到容器的管口。阀构件限定与中心孔相连通的一个或者多个侧面开口，阀构件在帽构件的中心开口内是可滑动的并可锁定到关闭的或者打开的位置。出口构件被可拆下地接合到阀构件，并被用于驱动阀构件。出口构件还限定与阀构件的中心孔相连通的中空的内部。

Description

用于无菌包装的滑动阀组件

相关申请的交叉引用

本专利申请要求于2013年6月28日提交的美国临时专利申请第61/841,144号的优先权。上述申请的全部内容通过引用被包含于本文中用于所有目的。

技术领域

本发明涉及对例如填充和分配的柔性容器，特别是对无菌包装的柔性容器有用的滑动阀组件。

背景技术

柔性聚合物容器为人所熟知用于存储及分配酒、乳制品、肠营养溶液、果汁、茶和浓缩咖啡、布丁、奶酪酱和许多其它可流动的物质，包括必须被无菌地填充的那些。这些一般包括低酸性物质。柔性聚合物容器典型地具有由聚合物薄膜制成的带有单层或是多层结构的壁。构成容器薄膜层的特定的聚合物根据将要放入容器中的物质类型而变化。薄膜层还可包括氧隔离材料层以防止在这类材料和对氧气或者其它气体敏感的容纳物之间的接触。容器的壁可被金属化或者覆盖有例如铝的金属层以防止氧气或者其它气体的侵入。

柔性聚合物容器具有用于填充和分配容器的容纳物的进口和/或管口。容器也经常被放置在瓦楞纸盒内。管口经由在纸盒上的开口伸出以分配容纳物。这类包装系统普遍被称为“盒中袋”系统。盒中袋包装系统常用于餐馆和便利店中以方便例如糖浆、浇头和调味品的液态食品的提供。这些容器典型地具有一到六加仑的容量。

在容器被期望的物质填充后，管口被盖上以密封容器和保护容纳物免于污染。根据容纳物的类型，容器、管口、盖子以及容纳物可利用蒸汽、过氧化氢（H2O2）、辐射或者其它适当的消毒方法进行消毒。为了最大化产品的货架期，很关键的是集成于容器管口内的分配组件提供长达容器整个寿命周期的气密密封。

各种各样的系统正在使用或者已被提出用于从由瓦楞纸盒中的柔性的可分拆袋子组成的一次性包装中分配液体。这些分配系统中的许多与快速断开探测器配合使用。这类系统被公开在了美国专利第4,445,551，第5,095,962和第4,421,146号中。在前述系统中，阀构件直接抵靠着容器管口的内壁滑动。

另一类型的分配系统被公开在了美国专利第5,031,662号中，其中利用这种转接接头的液体分配是通过抵靠着弹性管件按压一对指状物通过进入口实现。这引起弹性管件弯曲偏离进入口，因而使得容器的容纳物可被分配。

由于柔性容器典型地设计为一次性使用，一旦这类容器中的容纳物已全部被分配，容器就被丢弃，故而存在对成本节约、易于制造、上市迅速并且优选是可循环使用的分配组件的需求。希望的是用于与这类包装系统一起使用的分配组件在方便存取容器的容纳物的同时也最小化对容纳物的污染。优选地，在没有工具等的条件下分配组件也能容易地被操作。还希望的是分配组件能适应标准和广泛使用的管口构形，能容易地适应柔性的软管或者管子。分配组件应当是可靠的，同时容纳物的分配在没有因渗漏、连接部件的缺乏控制的开启等而浪费液体的情况下实现。进一步地，分配组件应当有足够坚固的构造以经受许多的打开和关闭循环。

发明内容

本发明提供用于连接到柔性容器管口的滑动阀组件，该滑动阀组件包含帽构件、阀构件和出口构件。帽构件具有中心开口且适于被固定到容器的管口。阀构件限定与中心孔相连通的一个或者多个侧面开口，阀构件在帽构件的中心开口内是可滑动的且阀构件可锁定到关闭或者打开的位置。出口构件可拆卸地接合到阀构件，并被用于驱动阀构件。出口构件还限定了与阀构件的中心孔相连通的中空的内部部分。

优选地，出口构件具有把手部分，用于通过压下或者拉动把手部分而相对于帽构件轴向地移动出口构件。该轴向运动引起阀构件滑动和/或锁定到关闭或者打开的位置。在打开的位置，阀构件的一个或者多个侧面开口与容器相连通，从而允许容器的容纳物经由出口构件被分配。进一步地，出口构件优选是能被可拆卸地固定于帽构件，因而将阀构件锁定到它的打开位置。优选地，出口构件还具有柔性的软管或者管子可被摩擦地接合于其上的外部。

在另一方面，本发明提供了具有如上所述的滑动阀组件的柔性容器。

在再有另一方面，本发明提供适用于可流动物质的柔性容器的滑动阀组件，该滑动阀组件适于被固定于管口，该管口被固定于在容器壁上的开口。滑动阀组件包含帽构件、滑动阀构件和出口构件。帽构件限定与容器的容纳物相连通的贯穿的中心开口，且该帽构件适于被固定于容器的管口。阀构件在帽构件的中心开口内是可滑动的，也可锁定到使容器和容纳物被密封的关闭位置以及使可流动物质可被分配的打开位置。出口构件适于被固定于阀构件。出口构件还限定了提供用于移动和锁定滑动阀构件到它的打开或者关闭位置的表面的把手部分。把手部分还限定了一个或多个锁定构件，该锁定构件适于接合帽构件并可去除地锁定阀构件到打开的位置，因而允许可流动物质经由出口构件从容器中分配。出口构件进一步限定柔性的管子或者软管可被摩擦地接合于其上的外部。

在进一步的方面，本发明提供用于连接到柔性容器的管口的帽组件。帽组件包含帽构件、阀构件和柔性隔离层。帽构件适于被固定于容器的管口，其限定与容器的容纳物相连通的贯穿的中心开口且限定管口接收部分和上部。阀构件在帽构件的中心开口内被可滑动地包围且可锁定到关闭或者打开的位置。柔性隔离层可移除地、密封地结合到帽构件的上部，覆盖帽构件的中心开口，从而气密密封容器的容纳物和阀构件。优选地，柔性隔离层包含显窃启密封箔。

在另外的方面，本发明还提供包含如上所述的帽组件的柔性容器。

概括而言，依照本发明再有的另外方面，提供用于生产无菌地包装有可流动物质的柔性容器的方法。该方法包含以下的步骤：

(a) 提供具有管口的柔性容器，其中容器的内部是无菌的；

(b) 提供具有中心开口的帽构件，阀构件被可滑动地包围在所述的中心开口内，帽构件进一步限定管口接收部分和上部；

(c) 对容器的管口进行消毒；

(d) 对帽构件和一体化的滑动阀构件消毒；

(e) 通过管口用可流动物质填充柔性容器；

(f) 通过将帽构件的管口接收端接合到管口，将帽构件固定于容器的管口；以及

(g) 将柔性隔离层可移除地结合到帽构件的上部用以覆盖及气密密封阀构件和在容器中的容器的容纳物。

在上述方法中，柔性隔离层优选包含显窃启密封箔。进一步地，管口和带有一体化的滑动阀构件的帽构件优选利用H2O2蒸汽或水蒸汽进行消毒。

进一步地，依照本发明的再有另外的方面，提供用于分配无菌包装有可流动物质的柔性容器的容纳物的方法。该方法包含以下的步骤：

(a) 提供容纳有可流动物质且具有管口的无菌包装的柔性容器，其中如上所述的帽组件已被安装在该管口上，所述阀构件限定与中心孔相连通的一个或者多个侧面开口，所述阀构件处在关闭的位置，其中侧面开口靠着帽构件的中心开口的内壁被密封，且没有流动被允许；

(b) 提供适于固定到阀构件且也适于被可移除地接合到帽构件的出口构件，所述出口构件进一步限定与阀构件的中心孔相连通的中空的内部、和外部，柔性的管子或者软管可被摩擦地固定到该外部，所述柔性的管子或者软管限定与出口构件的中空的内部相连通的流体通道；

(c) 将容器放置在希望的位置用于分配；

(d) 移除柔性隔离层；

(e) 将出口构件固定到滑动阀构件；以及

(f) 朝着管口压下出口构件以使出口构件被可移除地接合于帽构件，阀构件被滑动和锁定到它的打开位置，在它的打开位置，阀构件的侧面开口变得与容器的内部相连通，并且容纳物通过柔性的软管或者管子被分配。

本发明提供滑动阀组件和生产无菌柔性容器的方法，该方法允许容易的组装、安装和分配，同时将容器容纳物的污染几率减小到最低。本发明的附加的特征和优势将描述在下面具体实施方式及其附图中，并从实施方式和附图中也将变得显而易见的。

附图说明

图1a显示在的运输/存储构形中固定到容器管口的、带有一体化的滑动阀构件的帽构件的截面图，其中安装了柔性隔离层。

图1b显示柔性隔离层移除状态下固定到容器管口的带有一体化的滑动阀构件的帽构件的截面图。

图2显示阀构件处在关闭位置中的滑动阀组件的截面图。

图3显示阀构件处在打开位置中的滑动阀组件的截面图。

图4显示滑动阀组件所有部件的分解截面图。

具体实施方式

特别地涉及到附图，图仅是出于阐明本发明的一个实施例的目的而非出于限制该实施例的目的。图1－4图解了依照本发明的一个代表性实施例的用于无菌包装柔性容器的滑动阀组件10，滑动阀组件10大体包含适于柔性容器B的管口20的末端部分22的帽构件40、在帽构件40内部可滑动地配合的阀构件60和固定于阀构件60的出口构件80。

依照一个实施例并且参照图1a和图1b，柔性容器B设置有管口20。示于优选实施例中的管口20的构形是广泛使用的、市场上可买到的，是常规地适于例如盒中袋系统的柔性容器。然而，清楚的是本发明的分配组件也可被修改和适于其它类型的管口。管口20包含大致圆筒状主体，该主体具有在两端打开的中心开口20。管口20的中心开口21与容器相连通。在它的底部，管口20还具有相对薄的向外凸出的凸缘24，用于将管口20固定到容器壁B中的开口。凸缘24的上表面25通过例如加热密封等的方法被结合以形成与容器壁B的内表面1的气密密封连接。

例如盒中袋的柔性容器的填充可在为本领域专业技术人员所知的任何适当的无菌灌装机上施行，典型地是利用例如Liqui-Box® Filler Model 2000 C1T-0-A（Liqui-Box Corp., Worthington, OH）的商业包装系统施行。在填充和无菌包装前，在容器的里面已利用钴γ射线辐射或者任何其它适当的消毒方法预先消毒了的状态下，容器被供给到包装系统。管口20、帽构件40和阀构件60随后利用过氧化氢（H2O2）或者其它适当的方法进行消毒。然后通过出口20用可流动物质填充容器B。

一旦容器B被填满，帽构件40和阀构件60如下所述及如图1a和图1b中所示被固定于容器B的管口20。此外，柔性隔离层5被可移除地并气密地结合到帽构件40的顶部52，覆盖帽构件40的中心开口41，从而气密密封阀构件60和容器B的容纳物。为了最大化产品的货架期，气密密封必须保持直至容器的容纳物第一次被分配。

帽构件40具有大致圆筒状的形状但可被制造为适于其它形状的管口，例如椭圆形或者多边形。帽构件40具有贯穿的（在两端打开的）中心开口41，且帽构件40适于被气密密封地固定到容器B的管口20的上端部分22。在将帽构件40组装到管口20上的期间，帽构件40和管口20首先被定位使得接收管口的环形开口44接收管口20的上部22。对帽构件40施加向内的轴向力，将帽构件40压在管口20上。在帽构件40被插入管口20的末端部分22时，在环形开口44内的径向地向内延伸的环形凸圈42有力地及弹性地在管口20的向外凸出的凸缘23上滑动且接合凸缘23。此外，帽构件40的环形开口44的内表面46同时有力地靠着在管口20的内表面28上的环形凸圈27滑动。一旦环形凸圈42已滑动完全通过凸缘23，帽构件40的表面43与管口20的上表面26发生接触，并且帽构件40的外壁45的末端47也与向外凸出的凸缘30的表面29发生接触。从而，帽构件40变得以卡扣配合的方式固定于管口20，并且在管口的上部22和帽构件的接收管口的环形开口44之间产生气密密封。

参照图4，阀构件60是大致圆筒状形状的主体，其包括沿着侧壁66的与中心孔61相连通的一个或者多个的侧面开口62。中心孔61仅从阀构件60的上侧是打开的。阀构件60被定位为使它在管口20的中心开口21内可滑动地配合并可锁定的。阀构件60可被制造为适于具有椭圆形或多边形的中心开口41的其它构形的帽构件40。

参照图4，出口构件80是具有在两端打开的中空的内部81的大致圆筒状形状的主体。出口构件80还包含适于被固定到阀构件60的底部88和适于与帽构件40接合的锁定装置。在本主题实施例中，出口构件80被示作通过标准有肋的外部82的使用用以与常规的软管管路连接。替代地，其它类型的连接可被提供在出口构件80上。在一个替代的实施例中，出口构件80也可被连接到具有多个出口的歧管系统（未显示）。出口构件80进一步包含把手部分83和一个或者多个的锁定凸耳84。

在从容器B中分配可流动物质前，示于图1a中的柔性隔离层5首先被从帽构件40移除。出口构件80随后如下所述被固定于阀构件60。

参照图2和图4，首先通过相对阀构件60定位出口构件80，藉此阀构件60的环形开口65接收出口构件80的底部88，而将出口构件80固定到阀构件60。在将出口构件80按压在阀构件60上时，限定在底部88内的平滑轮廓面86在阀构件60的轴向向内凸出的环形脊70上弹性地滑动。在出口构件80的底部88被完全地插入阀构件60的环形开口65的时候，出口构件的底表面89与阀构件60的环形开口65的底表面69发生接触。在这一点处，出口构件80的底部88以卡扣配合的方式锁定在位，径向的台肩面87变得接合于环形脊70的下表面68。

在出口构件80的底部88中的表面90和在阀构件60的环形开口65内侧的表面71的尺寸被设计为使在这两个配合表面之间存在微小的过盈配合。因此，当出口构件80的底部88被插入阀构件60的环形开口65中时，配合表面71和90有力地相对于彼此滑动且变得弹性地压在一起。这产生了在出口构件80的底部88和阀构件60的环形开口65之间的液体防渗密封。

在出口构件80被固定于阀构件60的情况下，则把手部分83可被用于轴向地移动（推或拉）出口构件80连带阀构件60。这个运动也移动滑动阀构件60并将它锁定到在帽构件40的中心开口41内的打开的或者关闭的位置。

图2显示了锁定到关闭位置的滑动阀组件10。在关闭的位置，阀构件40的斜切面72与在帽构件40的中心开口41内侧的向内凸出的环形凸圈48接触，从而产生液体防渗密封且隔离一个或者多个的侧面开口62与容器B的容纳物。阀构件60的上表面73也与径向的台肩面50接触，防止阀构件60进一步的向外运动。将滑动阀构件60从关闭的位置向内移动的所需力的大小相当大足以使滑动阀组件不会由于例如偶然的轻触而被偶然地打开。

图3显示了阀构件处在打开位置的滑动阀分配组件10。只需通过使用把手部分83朝着管口20轴向向内推动出口构件80，阀构件就可滑动到它的打开位置。阀构件60包括沿着侧壁66的一个或者多个的侧面开口62，当阀构件60响应于正被向内推动的的出口构件80而被如是滑动的时候，一个或者多个的侧面开口62变得暴露于容器的容纳物。

在出口构件80被向内推动时，斜切面72有力地、弹性地在帽构件40的中心开口41内侧轴向地向内凸出的环形凸圈48上滑动，使得阀构件60也得以向内滑动。一旦环形脊63的底表面64与斜切面49发生接触，则到达完全打开的位置。在这一点处，一个或者多个开口62变得与容器B的内部相连通，如图3中的箭头F所示，容纳物可通过出口构件80被分配。

在打开的位置，通过在出口构件80上的一个或者多个锁定凸耳84接合帽构件40的径向台肩面50，阀构件60被锁定到适当位置。本主题实施例的每一个锁定凸耳包含纵向延伸的支柱或支撑件91，在该支柱或支撑件91的外端带有径向地向外延伸的突起85。当出口构件80被向内推动的时候，它也推动阀构件60进入打开的位置，并且在锁定凸耳84末端处的突起85以卡扣配合的方式接合到帽构件40的径向台肩面50上，从而产生有效的止动布置来保持阀构件60在打开的位置。

当向外拉动出口构件80远离管口时，锁定凸耳84从帽构件40分离，并且滑动阀构件60也被轴向地拉回到在帽构件40内的关闭位置，其中侧面开口62不再与容器B相连通。

在打开位置和关闭位置之间来回滑动和锁定阀构件40所需的力的大小相当大足以使它将不会仅由于对分配组件10的轻触而被解锁。然而，所需力也使得它能够容易地被手动操作。

因为这些容器典型地用于一次性使用，一旦这类容器的容纳物已全部被分配，容器就被丢弃，优选的是用于在这类系统中使用的分配组件易于制造，成本节约，上市迅速和可循环利用。同样重要的是部件有足够的质量和耐用性以承受重复许多次的关闭和打开循环，与此同时在容器的整个寿命周期期间维持气密密封。

相应地，用于生产本发明的滑动阀分配组件所需的部件的构造是相对简单和经济的。所有部件可由常用的和可再循环的热塑性材料生产并利用常规的塑料注塑工艺成型。例如，帽构件优选地可利用中等密度的线型低密度聚乙烯（LLPE）进行制造。阀构件优选地可利用75％的高密度聚乙烯（HDPE）和25％的LLPE的混合物进行生产。最后，出口构件优选地可例如利用HDPE或者聚丙烯（PP）进行生产。

从前面的描述中，可以看到本发明包含一个改进的滑动阀分配组件。将为本领域专业技术人员理解的是，在不脱离本发明的广义的发明构思的条件下，可对前文描述的实施例进行明显的修改。因此，理解的是，本发明不局限于所公开的特定实施例，而意欲涵盖在由所附的权利要求所限定的本发明的范围和精神内的所有对其的明显的修改。

Claims (4)

1.一种用于连接到柔性容器的管口的滑动阀组件，所述组件包含：

(a) 具有中心开口和适于被固定到所述容器的所述管口的帽构件；

(b) 限定与中心孔相连通的一个或者多个侧面开口的阀构件，所述阀构件可滑动地定位在所述帽构件的所述中心开口内且可锁定到关闭位置或者打开位置；以及

(c) 用于可拆下地接合到所述阀构件及可滑动地驱动所述阀构件的出口构件，所述出口构件限定与所述阀构件的所述中心孔相连通的中空的内部；其中所述出口构件相对于所述帽构件的轴向运动促使所述阀构件滑动和/或锁定到关闭位置或者打开位置；在所述打开位置，所述阀构件的所述一个或者多个侧面开口与所述容器相连通，从而容许所述容器的容纳物通过所述出口构件被分配。

2.一种包括如权利要求1所述的滑动阀组件的柔性容器。

3.一种用于连接到柔性容器的管口的滑动阀组件，所述组件包含：

(a) 具有中心开口和适于被固定到所述容器的所述管口的帽构件；

(b) 限定与中心孔相连通的一个或者多个侧面开口的阀构件，所述阀构件可滑动地定位在所述帽构件的所述中心开口内且可锁定到关闭位置或者打开位置；以及

(c) 用于可拆下地接合到所述阀构件并可滑动地驱动所述阀构件的出口构件，所述出口构件限定与所述阀构件的所述中心孔相连通的中空的内部；其中所述出口构件相对于所述帽构件的轴向运动促使所述阀构件滑动和/或锁定到关闭位置或者打开位置；在所述打开位置，所述阀构件的所述一个或者多个侧面开口与所述容器相连通，从而容许所述容器的容纳物通过所述出口构件被分配，并且其中所述出口构件具有附接到其上的把手部分，用于通过压下或者拉动所述把手部分而将所述阀构件移动及锁定到它的打开位置或者关闭位置。

4.一种适于被固定到管口的用于可流动物质的柔性容器的滑动阀组件，所述管口被固定于容器壁中的开口，所述滑动阀组件包含：

(a) 适于被固定到所述容器的所述管口的帽构件，其中所述帽构件限定与所述容器的容纳物相连通的贯穿的中心开口；

(b) 在所述帽构件的所述中心开口内可滑动的阀构件，所述阀构件可锁定到使所述容器和容纳物密封的关闭位置和使可流动物质可被分配的打开位置；以及

(c) 适于被固定于所述阀构件的出口构件，所述出口构件限定提供用于可滑动地移动和锁定滑动的阀构件到它的打开或者关闭位置的表面的把手部分，所述把手部分还限定一个或者多个锁定构件，所述锁定构件适于接合所述帽构件且可移除地锁定滑动阀构件到它的打开位置，从而允许可流动物质通过所述出口构件从所述容器中分配，所述出口构件进一步限定柔性的管子或者软管能摩擦地接合在其上的外部。