CN110799429B - 用于柔性包装的泡状体阀 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及阀、形成阀的方法,以及包装件。该阀由至少三个层以及附接部制成,所述至少三个层是第一外层(即基层)、至少一层内层(即泡状体层),以及第二外层(即通道层),所述附接部位于所述至少三个层中的至少两个层的每一层上。在所述第一外层和所述至少一个内层中的两个层之间形成泡状体,并且泡状体包含被包围的材料。在所述第二外层、至少两个内层、和第一外层中的两个层之间形成通道,并且通道包括入口和出口。泡状体的物理特征使通道偏向闭合位置,该闭合位置限制内容物从入口向出口的流动。
Description
相关申请
本申请依据35U.S.C.§119(e)要求2017年4月27日提交的美国临时申请序列号62/490,686的、2017年5月2日提交的美国临时申请序列号62/500,123的、以及2017年8月14日提交的美国临时申请序列号62/545,229的优先权,所述美国临时申请的内容通过援引而全部并入本文中用于所有目的。
技术领域
本申请涉及泡状体阀,尤其涉及一种用于柔性包装的泡状体阀。
背景技术
在食品/饮料、个人护理和家用护理工业中,现有技术的包装件主要是刚性瓶或半柔性管与不同分配类型的刚性配件或盖的组合。向用于容器主体的柔性袋的过渡部已继续采用相似的、依旧刚性的配件。在这些产业内,需要完善该过渡部以便形成完全柔性的解决方案。
现有技术中用于柔性袋的塑料阀的重复制造需要许多生产步骤、材料和时间。首先,将矩形囊的环境空气俘获在两片塑料膜之间。然后,通过在制袋设备使用连续热密封而将该囊在其覆盖区域内反复压缩。面积的减小使形成的泡状体内的内压的量逐渐增大。需要以较少的生产步骤、材料和时间在柔性包装件中产生泡状体的方法。
现有技术包括:名称为"Packages Having Bubble-Shaped Closures"的美国专利8,613,547、名称为"Package Having a Fluid Activated Closure"的美国专利7,883,268、名称为"Package Having a Fluid Activated Closure"的美国专利7,207,717,以及名称为"Package Valve Closure System and Method"的美国公布申请2016/0297571。
发明内容
因此,本公开的目的是为了消费者应用提供改进的阀,以及其生产方法。这些及其他目的是通过提供由通道和泡状体构成的阀而达成的,所述阀可以被附接到柔性包装件,从而通过施加压力而使产品得以受控地释放。
在为了允许选择性分配包装件的内含物的本发明构思的阀中,该阀由至少三个层以及附接部制成,所述至少三个层是第一外层(即基层)、至少一个内层(即泡状体层),以及第二外层(即通道层),所述附接部位于所述至少三个层中的至少两个层的每一层上。在所述第一外层和所述至少一个内层的两者之间形成泡状体,并且泡状体包含包围材料。在所述第二外层、至少两个内层、和第一外层中的两者之间形成通道,并且通道包括入口和出口。泡状体的物理特征使通道偏向闭合位置,该闭合位置限制内容物从入口向出口的流动。
在本发明构思的形成阀的方法中,通过在第一外层(即基层)和至少一个内层(即泡状体层)之间施加泡状体密封件并且将被围住的材料围住在泡状体中而在第一外层(即基层)和至少一个内层(即泡状体层)中的两个层之间形成泡状体。通过在第二外层(即通道层)、至少一个内层、和第一外层之间施加通道密封件而在第二外层(即通道层)、至少一个内层、和第一外层中的两个层之间形成通道。通道包括入口和出口。泡状体包括物理特征,该物理特征限制内容物从入口向出口的流动。
在为了保留内容物并且向用户分配内容物的本发明构思的包装件中,该包装件包括内部容积和阀。内部容积被界定在后部面板部分和前部面板部分之间。该阀由至少三个层以及附接部制成,所述至少三个层是第一外层(即基层)、至少一个内层(即泡状体层),以及第二外层(即通道层),所述附接部位于所述至少三个层中的至少两个层的每一层上。在所述第一外层和所述至少一个内层中的两个层之间形成泡状体,并且泡状体包含被围住的材料。在相邻两层之间形成通道,并且通道包括入口和出口。泡状体的物理特征使通道偏向闭合位置,该闭合位置限制内容物从入口向出口的流动。
附图说明
根据以下描述和附图,本公开的其他目的和优点将变得明显,其中:
图1A是示出本公开的阀的第一实施例的各个层的透视图。
图1B是示出本公开的阀的第一实施例的组件的侧视图。
图1C是示出本公开的阀的第一实施例的侧视图。
图2A是示出本公开的阀的第二实施例的各个层的透视图。
图2B是示出本公开的阀的第二实施例的组件的侧视图。
图2C是示出本公开的阀的第二实施例的侧视图。
图3A-3D是本公开的阀的实施例的第一俯视图,示出改变阀的流动阻力的各种配置。
图4A、4B、4C和4D是各种实施例沿着图3A的平面4A-4D-4A-4D剖切得到的横截面图。
图5A和5B是与图1A、1B和1C相关的横截面图。
图6A和6B是与图2A、2B和2C相关的横截面图。
图7A、7B、7C、7D、7E、7F、7G和7H示出由泡状体层形成的泡状体的各种可能的替代形状。
图8A、8B、8C、8D和8E示出包括本公开的阀的包装件的典型用途。
图9是示出用于生产所述阀的可能的方法和装置的示意图。
图10是通过本公开的方法的实施例生产的阀的侧剖视图。
图11是沿着图10的平面11/14-11/14剖切得到的横截面图,示出本公开的阀的替代实施例的经折叠的单个幅材。
图12是沿着图10的平面11/14-11/14剖切得到的横截面图,示出围绕分隔板/引导件的密封件。
图13是沿着图10的平面11/14-11/14剖切得到的横截面图,示出处于膨胀配置的泡状体。
图14是沿着图10的平面11/14-11/14剖切得到的横截面图,示出泡状体中的压力如何因为后续的密封件而增大。
图15至18关于本公开的第二替代实施例的经折叠单个幅材,它们对应于图11至14。
图19是安装在包装件的颈部中的阀的平面图。
具体实施方式
详细参照附图,其中在若干视图中相似数字标号表示相似元件,可见图1A-1C和2A-2C公开阀10(即塑料阀、柔性阀、泡状体阀或聚合物阀)的第一实施例和第二实施例,所述阀包括泡状体12和通道14。阀10可附接到包装件100(即容器或袋),包装件具有内部容积以便容纳内容物,用户可以经由阀10而分配该内容物。
泡状体12包括被围住的材料。被围住的材料被俘获在膜的基层16(即第一外层)和膜的泡状体层18(即至少一个内层)之间以产生具有期望的形状和尺寸的泡状体12以便充当相对于通道14的流量调节器。通道14由密封在一起的两个层(泡状体层18和通道层20(即第二外层))围绕泡状体12而形成,经由所述两个层,液体可以流过通道14。一些实施例可以将包装件的面板部分实施为层16、18、20之一。
在一些实施例中,被围住的材料是气体或液体。在这些实施例中,液体或气体的压力是泡状体12的物理特征,该物理特征使通道14从打开位置偏向闭合位置。在一个实施例中,被围住的材料是在层16、18的密封期间俘获的环境空气。在另一个实施例中,被围住的材料还包括在将层16、18密封之后向泡状体12添加的补充的、增压的或膨胀的空气。
在又一个实施例中,在泡状体12内部被围住的材料是固体,例如,但不限于,氨基甲酸酯海绵或橡胶块。在这些实施例中,所述固体的弹性赋予或影响泡状体12的物理特征,该物理特征使通道14从打开位置偏向闭合位置。被围住的固体材料在将基层16和泡状体层18密封期间被俘获在基层16和泡状体层18之间。泡状体12和通道14的形状和尺寸以及所述层16、18、20的膜类型可以按照产品的具体要求和/或消费者或用户需求进行定制。这种具体要求包括,例如,但不限于,阀10的打开力、阀10的闭合(即关闭)力、阀10的流动特征(即打开/闭合响应性),以及包装件中的内容物(假若液体;但固体内容物也是可能的)的粘度。
图1A、1B和1C示出本公开的阀10的第一实施例,即扁平通道层实施例。阀10包括基层16(即第一外层)、泡状体层18(即至少一个内层),以及通道层20(即第二外层)。在一个实施例中,所述层16、18、20由塑料(或聚合物)膜制成,该塑料膜是柔性塑料膜的某种变体。本领域技术人员可认识到,若阀10用于食品环境中,塑料膜应当符合食品安全和化学品法规。在一些实施例中,每层塑料膜16、18、20是多层膜。多层膜除了其他方面之外还可以提供生产商、消费者或用户期望的密封性能。塑料膜由例如但不限于聚乙烯和/或聚丙烯或其组合物制成。在一个实施例中,基层16由第一塑料膜制成,并且泡状体层18和通道层20由与第一塑料膜不同的第二塑料膜制成。
静态平面覆盖区22(即泡状体覆盖区)可以被压花或成形在塑料膜的泡状体层18上。静态平面覆盖区22通常是利用真空成形和热成形工艺中的至少一者而形成。将具有压花的静态平面覆盖区22的泡状体层18施加到塑料膜的基层16。泡状体12通常由被围住的材料形成,所述被围住的材料被俘获在泡状体层18和基层16之间,所述泡状体具有静态平面覆盖区22和拉伸前高度("X",如图1B所示)。图1B示出在将泡状体层18施加到基层16之后的阀10。如上所述,泡状体12包括被围住的材料。将塑料膜层16、18、20施加到彼此之上的步骤是例如通过但不限于通常利用热或超声波来将所述两层塑料膜密封在一起来完成的。在一些实施例中,所述层16、18、20(基层、泡状体层和通道层;或第一外层、至少一个内层、第二外层)中的两个层或三个层由已被折叠的单个塑料膜制成(参见,例如,图11-18)。
接着,通道层20(即第二外层)被施加到泡状体层18(即至少一个内层)。在图1A-1C中所示的实施例中,通道层20是扁平的。通常利用热或超声波而将通道层20密封到基层16和泡状体层18中的至少一者。通道14形成在通道层20和泡状体层18之间。当消费者或用户通过挤压包装件(参见图8A-8E中的元件100)而施加压力时,通道14将允许并且控制从该包装件的内部容积或储存容积分配产品。当用户施加的压力小于泡状体12和通道14之间的压力(即打开阈值)时,通道14处于闭合位置并且包装件的内容物无法流过阀10。通道14的闭合位置限制内容物流过阀14。当用户施加的压力大于泡状体12和通道14之间的压力时,通道14处于打开位置并且内容物从包装件的内部容积流过阀10。
图1C示出施加通道层20之后的组件。形成了通道14和泡状体12。在拉伸状态下将通道层20施加到泡状体层18和基层16。在施加通道层20期间,泡状体12发生变形。泡状体12高度从拉伸前高度"X"(图1B)减小至拉伸后高度"Y1"(图1C)。伴随着拉伸后高度,泡状体12具有增高的或较高的内压(即被围住的材料被压缩)。泡状体覆盖区22保持不变。然而,由于高度已减小,故而总容积已减小,并且由于相同量的被包围的材料(例如环境空气)在泡状体层18和基层16之间被俘获在泡状体12内,因此内压已增高。可以使通道14形成在泡状体12上方并且围绕泡状体12(参见,例如,图4A-6B)。
在一个实施例中,被围住的材料的压力是泡状体12的物理特征,该物理特征使通道14从打开位置偏向闭合位置,由此限制内容物流过通道14。在另一个实施例中,泡状体12的高度是泡状体12的物理特征,该物理特征使通道14从打开位置偏向闭合位置。在生产期间,通道层20在被施加并密封到泡状体层18期间的拉伸可以按照产品的具体要求和/或消费者或用户需求进行定制。在一些实施例中,通道层20(即第二外层)的拉伸是使通道14从打开位置偏向闭合位置的另一物理特征。
图2A、2B和2C示出本公开的阀10的第二实施例,即具有形状的通道层实施例。阀10包括基层16(即第一外层)、泡状体层18(即至少一个内层)和通道层20(即第二外层)。如上所述,所述层可以由塑料(或聚合物)膜以及柔性塑料膜的某种变体制成。塑料膜由例如但不限于聚乙烯和/或聚丙烯或其组合物制成。在一个实施例中,基层16由第一塑料膜制成,并且泡状体层18和通道层20由与第一塑料膜不同的第二塑料膜制成。
静态平面覆盖区22被压花或成形在塑料膜的泡状体层18上。静态平面覆盖区22通常是利用真空成形和热成形工艺中的至少其一而形成。将具有压花的静态平面覆盖区22的泡状体层18施加到基层16。泡状体12因此通常由被包围的材料形成,所述被包围的材料被俘获在泡状体层18和基层16之间,所述泡状体具有静态平面覆盖区22和拉伸前高度("X",如图2B所示)。图2B示出在将泡状体层18施加到基层16之后的组件。将基层16和泡状体塑料膜层18施加到彼此之上的步骤是通过例如但不限于通常利用热或超声波来将所述两层塑料膜密封在一起来完成的。在一些实施例中,所述塑料膜层16、18、20(基层、泡状体层和通道层;或第一外层、至少一个内层、第二外层)中的两个层或三个层由已被折叠的单个塑料膜制成(参见,例如,图11-18)。
接着,通道层20被施加到泡状体层18。在图2A-2C中所示的实施例中,通道层20被压花或成形。通道层被压花成具有通道覆盖区24。在一个实施例中,通道覆盖区24与泡状体层18的静态平面覆盖区22相比具有相同尺寸或较大尺寸。较大尺寸意味着,例如,但不限于,较宽的平面覆盖区或者在压花/形状方面松散/较多的材料。在另一个实施例中,通道覆盖区24小于静态平面覆盖区(参见,例如,图3D)。通道覆盖区24通常是利用真空成形和热成形工艺中的至少一者而形成。在一个实施例中,压花通道层20的通道覆盖区24是使用真空成形工艺和热成形工艺两者而形成。利用真空成形和/或热成形工艺,覆盖区22、24的形状和尺寸可以按照产品的具体要求和/或消费者或用户需求进行定制。这种具体要求包括,例如,但不限于,阀10的打开力和速度、阀10的闭合(即关闭)力和速度,以及包装件中的内容物(假若液体;固体内容物也是可能的)的粘度。
通常利用热和超声波来将通道层20密封到基层16和泡状体层18中的至少一者。通道14形成在通道层20和泡状体层18之间。如上所述,当消费者或用户通过挤压包装件(参见图8A-8E中的元件100)而施加压力时,通道14就能允许并且控制从该包装件的内部容积分配产品。当用户施加的压力小于泡状体12和通道14之间的压力(即打开阈值)时,通道14处于闭合位置并且包装件的内容物无法流过阀10。
图2C示出施加通道层20之后的组件。形成了通道14和泡状体12。在拉伸状态下将通道层20施加到泡状体层18和基层16。在施加通道层20期间,泡状体12发生变形。泡状体12高度从拉伸前高度"X"(图2B)减小至拉伸后高度"Y2"(图2C)。伴随着拉伸后高度,泡状体12具有增高的或较高的内压(即被包围的材料被压缩)。泡状体12的静态平面覆盖区22保持相同。然而,由于高度已降低,故而总容积已减小,并且由于相同量的被包围的材料(例如环境空气)在泡状体层18和基层16之间被俘获在泡状体12内,因此内压已增高。
在一个实施例中,被包围的材料的压力是泡状体12的物理特征,该物理特征使通道14从打开位置偏向闭合位置,由此限制内容物流过阀10。在另一个实施例中,泡状体12的高度是泡状体12的物理特征,该物理特征使通道14从打开位置偏向闭合位置。在生产期间,在通道层20被施加并密封到泡状体层18期间对通道层20的拉伸可以按照产品的具体要求和/或消费者或用户需求进行定制。在一些实施例中,通道层20(即第二外层)的拉伸是使通道14从打开位置偏向闭合位置的另一物理特征。
塑料阀的生产商可以基于塑料阀10以及将该塑料阀10安置在其中的容器(参见图8A-8E中的元件100)的优选特征而在利用本公开的第一实施例(图1A-1C,扁平通道层)和本公开的第二实施例(图2A-2C,具有形状的通道层)之间进行选择。在一个实施例中,可以对通道14使用压花通道层以更易于进入打开位置并且从容器(参见图8A-8E中的元件100)分配产品。在另一个实施例中,可以对通道14使用扁平通道层以更难以进入打开位置(即克服使通道偏向闭合位置的物理特征,或克服打开阈值)。通道层20的平整度和形状改变了泡状体12和通道14二者的最终高度、体积和压力(参见,例如图5A-6B)。所述层16、18、20、泡状体12和通道14的除了所示那些之外的其他形状和取向也在本公开的等同方案的范围内。其他形状包括但不限于椭圆形的、三角形的,以及矩形的泡状体12和/或通道14(参见,例如图7A-7F)。
除了改变对层18、20压花(经由真空成形和/或热成形)之外,阀10的特征还可以通过改变密封所述层16、18、20的方式来进行定制。泡状体12是通过将泡状体密封件19(经由热和/或超声波)施加在基层16(即第一外层)和泡状体层(即至少一个内层)之间而形成。泡状体密封件19可以沿着(图1A-2C的)静态平面覆盖区22施加或者以一定偏移量施加。通道14是通过将通道密封件21(经由热和/或超声波)施加在基层16和泡状体层18(即第一外层和至少一个内层)中的至少一者与通道层20(即第二外层)之间而形成。在一些实施例中,通道密封件21被施加到所有三个层。通道密封件21可以沿着(图2A-2C的)通道覆盖区24施加或者以一定偏移量施加。
图5A和5B是与图1A、1B和1C的扁平通道层实施例相关的横截面图,而图6A和6B是与图2A、2B和2C的具有形状的通道层实施例相关的横截面图。密封件19、21之间的偏移量差异图示在图5A和5B之间。通道14的尺寸可以基于通道密封件21相对于泡状体密封件19的偏移量进行定制。例如,图5B的通道14小于图5A的通道14。取决于所述层16、18的压花(真空成形或热成形)、密封件19、20的位置、泡状体12中的被包围的材料的类型,以及所述层16、18、20的材料,通道14可以成形在泡状体12的侧部或者在泡状体12上方。图6A示出施加在泡状体密封件19外部(即向外偏移)的通道密封件21,而图6B示出更靠近/超过泡状体密封件19(即向内偏移)施加的通道密封件19。
图3A-3D示出在泡状体层18和通道层20之间的通道密封件21的各种配置。通道密封件21被示出为双重密封件以增强整体性,但是也可以使用单密封件。通道密封件21界定通道14以具有入口32(从容器接收产品,该容器通常通过凸缘或附接部33而被附接到阀10)和出口34(经由通道密封件21中的间隙而向消费者或用户分配产品)。泡状体12被示出为由泡状体密封件19界定(沿着静态平面覆盖区22或者相对于静态平面覆盖区22具有偏移,如上关于图1A-2C所述)。一般而言,图3A的配置有望获得最大流量,由此需要最少的劲或力来从容器经由阀10分配产品,而图3B、3C和3D的配置需要逐渐更大的劲或力来从容器经由阀10分配产品。
在图3A-3C之间,出口34被示出在不同的位置。图3A的出口34比图3B的出口更远地超过泡状体12,而图3C的出口比图3B的出口更少地超过泡状体12。通道14在入口34和出口32之间靠近泡状体12的位置具有重叠段。
图4A、4B、4C和4D是不同实施例沿着图3A的横截面的横截面图。图4A和4B示出作为外层的基层16和通道层20和作为内层的泡状体层18。图4A示出泡状体层18延伸到基层16的边缘,而图4B示出泡状体层18被附接或密封到基层16的侧向内部。图4C和4D示出泡状体层被实施为第一和第二内泡状体层18a、18b,泡状体12形成在内泡状体层18a、18b之间。内层18a、18b被泡状体密封件19固定。图4C示出通过通道密封件21而彼此固定的外层16、20。图4D示出通过将第二外层20由通道密封件21a固定到第二内层18a而形成的第一通道14a,以及通过将第一外层16由通道密封件21b固定到第一内层18b而形成的第二通道14b。注意到,在图4A-4D中,出于展示的目的,层18、20之间的间隙被放大示出。在用户或消费者未加压/挤压的情况下,层18、20在彼此之上处于闭合配置。在打开配置中,响应于用户或消费者加压或挤压,通道14在靠近于泡状体12的位置打开。
在所有这些实施例中,泡状体12的物理特征使通道14从打开位置偏向闭合位置,该闭合位置限制内容物从入口32向出口34流动,如图3A、3B、3C和3D中所示。泡状体12的物理特征是,例如,但不限于,泡状体12的高度、被包围的气体/液体材料的压力,以及被包围的固体材料的弹性。使通道14偏向的另一物理特征可以是,例如,但不限于,外层16、20的拉伸。
图7A、7B、7C、7D、7E、7F、7G和7H示出由阀10的各个层16、18、20形成的泡状体12的各种可能的替代形状。图7A示出蛋形或泪滴形的泡状体12,大的端部或扩大的端部朝向出口34。图7B示出泡状体12可以在与阀10正交的两个方向上延伸(即朝向入口32和出口34)。图7C示出具有圆角的菱形泡状体12,其长轴与出口34对齐。图7D示出泡状体12可以在与阀10正交的两个方向上延伸。图7′E示出箭头形泡状体12,其尖端朝向出口34。图7F示出泡状体12可以在与阀10正交的两个方向上延伸。在图7A-7H中标记的通道14的一部分是通道14的非重叠段。如前面关于图3A-3D所述,通道14包括靠近于泡状体12的重叠段。
图7G和7H示出具有如图7A中所示形状的泡状体12的阀10,其附接到容器、包装件或袋100,在图7G示出在出口34的正上方形成用于撕开的顶部(tear-top)102。包装件100在附接部33处被附接到阀10。附接部32位于各个层16、18、20中的至少两个层上。在一些实施例中,通道14的入口32靠近附接部33。
图8A、8B、8C、8D和8E示出容器100的典型用途,即容纳液体或洗液型(或相似)产品200,该产品经由阀10而被分配。在图8A中示出,从容器、包装件或袋100撕开顶部102以显露出阀10,如图8B中所示。消费者或用户挤压容器、包装件或袋100以便经由阀10而分配液体、洗液或相似产品200,如图8C中所示。因此,在图8C中通道14处于打开位置。如图8D中所示,消费者或用户随后释放对容器、包装件或袋100的压力以阻止液体、洗液或相似产品200流过阀100。因此,在图8D中通道14处于闭合位置,即泡状体12的物理特征使通道14从打开位置偏向闭合位置并且限制内容物从入口32流向出口34(即流过通道14、阀10)。如图8E中所示,消费者或用户可以随后将露出的阀10的尖端塞入袋缝104中,该袋缝形成在容器、包装件或袋100的主体中。
图9是示出用于生产阀10的可能的方法和装置300的示意图。装置300的排布涉及具有基层16、泡状体层18和通道层20的实施例。用于泡状体层18的聚合物片材或相似片材由泡状体层退绕辊(unwind)或卷轴302提供。泡状体覆盖区22(即泡状体形状、平面静态覆盖区)是通过泡状体层热成形机304而形成。用于基层16的聚合物片材或相似片材由基层退绕辊或卷轴306提供并且通过泡状体到基层超声波密封机308而被密封到泡状体层18(即施加泡状体密封件19)。用于通道层20的聚合物片材或相似片材由通道层退绕辊或卷轴310提供并且可选择地通过通道层热成形机314进行成形(即通道覆盖区24)。通道层20通过通道到泡状体超声波密封机316而被密封到基层16和泡状体层18的组合体(即施加通道密封件21)。所得的一连串泡状体阀被累积在成品阀重绕辊318上。阀可以在独立的生产步骤中、可在不同的位置和时间彼此分离,以便最终形成容器、包装件或袋。
印刷机312将期望的印刷物提供到泡状体层18上。涂层,例如,但不限于,硝基纤维素或硅酮,意在消除或最小化在热成形机316处导致的将通道层20到泡状体层18的密封,这种密封可能封闭通道14并且损害阀10的操作。在一些实施例中,分隔板(参见图11和12)可以用于将在通道14处通道层20到泡状体层18的密封消除或最小化。在其他实施例中,层18、20可以包括膜,所述膜在表面区域的不同部分上具有不同的密封温度。
图9中所示的方法和装置300可以被重新组织或扩展以适应于附加的膜层或工艺。在一个实施例中,当泡状体12由两个内层18a、18b产生时(例如图4C和4D中所示的实施例),使用附加的退绕辊或卷轴。首先,可以将内层密封在一起,其后,外层16、20被密封到彼此或者密封到内层18a、18b。在另一个实施例中,可以使用附加的超声波密封机(或热密封机或其组合)来施加第二通道密封件21以形成第二通道14b(例如图4D中所示的实施例)。
在另一个实施例中,附加的热成形机(或真空成形机或其组合)可以用于在两个内层18a、18b上形成泡状体覆盖区22(例如图4D中所示的实施例)。在又一个实施例中,因为不形成通道覆盖区24(例如图5A和5B中所示的实施例),所以不使用通道层热成形机314。在操纵装置300之前(即在在卷轴302、306上收集之前),基层16和通道层20之一可以具有施加到其上的固体材料,该固体材料成为固体包围材料。在另一个实施例中,在超声波密封机308之前或之后,可以使用注射机以将气体(例如氮气或附加的环境空气)或液体(例如水)包围材料添加到泡状体12。
如图10中可见,用于分配液体/半液体的阀10',具有泡状体12'和通道14',可以由膜幅材402形成。如图11中所示,通过进行Z-折叠或卷起幅材402,幅材402被折叠以产生三个重叠层404、406、408。在中间层406和外层404之间,通道14'是通过利用热或超声波将两个层密封在一起而形成,可能需要某种类型的分离材料,例如分隔板500和502(参见图11和12)以防止其他腔密封在一起。这些图的交叉阴影区域表示经热密封或超声波密封的区域。充当形状保持元件或形状记忆元件的泡状体12'形成在膜的中间层406和相对的外幅材408之间。分配通道14'在泡状体12'(充当形状保持元件)上方伸展以使其被挤压闭合,并且仅在向产品腔施加足够的压力时流体才可以被迫流过通道(参见图13和14)。
可替代地,如图15-18中所示,膜402可以被折叠成J形折叠体并且在重叠层406、408之间施加密封件。随后,膜的第三层404可以被折叠并且形成最后的密封件。此外,可以附加地将泡状体12'的边缘密封(在图17和18中所示的步骤之间施加后续密封件),由此在泡状体12的高度和被包围的材料的压力方面取得与图1A-1C和2A-2C中所示且上文所述的步骤同等的增加。
因此,以图11-14和图15-18中所示的方式,可使用单片幅材402来形成整个阀10'。图19是安装在容器、包装件或袋100的颈部中的阀10'的平面图。
因此,最有效地达成若干前述目的和优点。虽然已经在本文中详细地公开和描述了本发明的优选的实施例,但是应理解本发明绝非由此而受限制。
Claims (48)
1.一种允许选择性分配包装件的内容物的阀,所述阀包括:
第一外层;
第二外层;
第一内层,所述第一内层设置在所述第一外层和所述第二外层之间;
附接部,所述附接部位于各个层中的至少两个层的每一层上以允许所述阀和所述包装件之间的附接;
泡状体,所述泡状体形成在所述第一外层和所述第一内层之间,所述泡状体由所述第一外层和所述第一内层之间的泡状体密封件限定,并且具有被包围的材料;和
通道,所述通道形成在所述第一内层和所述第一外层中的一个层与所述第二外层之间,所述通道由所述第一内层和所述第一外层中的所述一个层与所述第二外层之间的通道密封件限定,所述通道密封件的至少第一部分与所述泡状体密封件重叠并且所述通道密封件的至少第二部分与所述泡状体密封件分离并通向所述泡状体密封件的内部,所述通道包括:
入口,以便与所述包装件的内部容积呈流体连通,和
出口,所述内容物能够经由所述出口而被分配,
其中所述泡状体的物理特征使所述通道从打开位置偏向闭合位置,所述闭合位置限制所述内容物从所述入口向所述出口的流动。
2.根据权利要求1所述的阀,其中所述泡状体是通过将所述第一内层密封到所述第一外层而形成。
3.根据权利要求2所述的阀,其中在所述泡状体密封期间,环境空气被包围在所述第一内层和所述第一外层之间。
4.根据权利要求1所述的阀,其中所述通道是通过将所述第二外层密封到所述第一内层和所述第一外层中的一个层而形成。
5.根据权利要求1所述的阀,其中所述第一内层是热成形或真空成形的。
6.一种允许选择性分配包装件的内容物的阀,所述阀包括:
第一外层;
第二外层;
第一内层,所述第一内层设置在所述第一外层和所述第二外层之间;
第二内层,所述第二内层设置在所述第一外层和所述第二外层之间;
附接部,所述附接部位于所述第一外层和所述第二外层中的每一层上以允许所述阀和所述包装件之间的附接;
泡状体,所述泡状体形成在所述第一内层和所述第二内层之间,所述泡状体具有被包围的材料;和
通道,所述通道形成在所述第一外层和所述第二外层之间,所述通道包括:
入口,以便与所述包装件的内部容积呈流体连通,和
出口,所述内容物能够经由所述出口而被分配,
其中所述泡状体的物理特征使所述通道从打开位置偏向闭合位置,所述闭合位置限制所述内容物从所述入口向所述出口的流动。
7.根据权利要求6所述的阀,其中所述通道是通过密封所述第一外层和所述第二外层而形成。
8.一种用于选择性分配包装件的内容物的阀,所述阀包括:
第一外层;
第二外层;
第一内层,所述第一内层设置在所述第一外层和所述第二外层之间;
第二内层,所述第二内层设置在所述第一外层和所述第二外层之间;
附接部,所述附接部位于各个层中的至少两个层的每一层上以允许所述阀和所述包装件之间的附接;
泡状体,所述泡状体形成在所述第一内层和所述第二内层之间,所述泡状体具有被包围的材料;以及
第一通道和第二通道,所述第一通道形成在所述第一外层和所述第一内层之间,所述第二通道形成在所述第二外层和所述第二内层之间,所述第一通道和所述第二通道中的每个通道包括:
入口,以便与所述包装件的内部容积呈流体连通,和
出口,所述内容物能够经由所述出口而被分配,
其中所述泡状体的物理特征使所述通道从打开位置偏向闭合位置,所述闭合位置限制所述内容物从所述入口向所述出口的流动。
9.根据权利要求8所述的阀,其中所述第一通道和所述第二通道中的每个通道是通过将对应的外层密封到对应的内层而形成。
10.根据权利要求1、6或8中的任一项所述的阀,其中所述被包围的材料是气体或液体。
11.根据权利要求10所述的阀,其中所述被包围的材料是环境空气。
12.根据权利要求10所述的阀,其中所述被包围的材料的所述物理特征是所述气体或所述液体的压力。
13.根据权利要求1、6或8中的任一项所述的阀,其中所述被包围的材料是固体。
14.根据权利要求13所述的阀,其中所述泡状体的所述物理特征是所述固体的弹性。
15.根据权利要求1、6或8中的任一项所述的阀,其中所述泡状体的所述物理特征是所述泡状体的高度。
16.根据权利要求6或8中的任一项所述的阀,其中所述第一内层和所述第二内层是热成形或真空成形的。
17.根据权利要求6或8中的任一项所述的阀,其中所述泡状体是通过密封所述第一内层和第二内层而形成。
18.根据权利要求17所述的阀,其中在所述泡状体密封期间,环境空气被包围在所述第一内层和所述第二内层之间。
19.根据权利要求1、6或8中的任一项所述的阀,其中所述第一外层和所述第二外层中的至少一个外层的物理特征使对应的通道从打开位置偏向闭合位置,所述闭合位置限制所述内容物从对应的入口向每个对应的出口的流动。
20.根据权利要求19所述的阀,其中所述第一外层和所述第二外层中的至少一个外层的所述物理特征是所述第一外层和所述第二外层中的至少一个外层的拉伸。
21.根据权利要求1、6或8中的任一项所述的阀,还包括所述通道的重叠段,所述重叠段设置在所述入口和所述出口之间,其中所述重叠段靠近所述泡状体。
22.根据权利要求1、6或8中的任一项所述的阀,其中各个层由柔性材料制成。
23.根据权利要求1、6或8中的任一项所述的阀,其中各个层由单个层压片材制成。
24.一种形成阀的方法,用户能够经由所述阀而从包装件的内部容积分配内容物,所述方法包括:
通过在第一外层和第一内层之间施加泡状体密封件而在所述第一外层和所述第一内层之间形成泡状体,并且将被包围的材料包围在所述泡状体中;以及
通过在所述第一内层和所述第一外层中的一个层与第二外层之间施加通道密封件而在所述第一内层和所述第一外层中的所述一个层与所述第二外层之间形成通道,所述通道密封件的至少第一部分与所述泡状体密封件重叠,并且所述通道密封件的至少第二部分与所述泡状体密封件分离并通向所述泡状体密封件的内部,所述通道包括入口和出口,所述入口用于与所述内部容积流体连通,而所述内容物能够经由所述出口而被分配,
其中所述第一内层设置在所述第一外层和所述第二外层之间,
其中所述泡状体包括物理特征,所述物理特征限制所述内容物从所述入口向所述出口的流动。
25.一种形成阀的方法,用户能够经由所述阀而从包装件的内部容积分配内容物,所述方法包括:
通过在第一内层和第二内层之间施加泡状体密封件而在所述第一内层和所述第二内层之间形成泡状体,并且将被包围的材料包围在所述泡状体中;以及
通过在第一外层和第二外层之间施加通道密封件而在所述第一外层和所述第二外层之间形成通道,所述通道包括入口和出口,所述入口用于与所述内部容积流体连通,而所述内容物能够经由所述出口而被分配,
其中所述第一内层和所述第二内层设置在所述第一外层和所述第二外层之间,并且
其中所述泡状体包括物理特征,所述物理特征限制所述内容物从所述入口向所述出口的流动。
26.一种形成阀的方法,用户能够经由所述阀而从包装件的内部容积分配内容物,所述方法包括:
通过在第一内层和第二内层之间施加泡状体密封件而在所述第一内层和所述第二内层之间形成泡状体,并且将被包围的材料包围在所述泡状体中;以及
在所述第一内层和第一外层之间形成第一通道并且在所述第二内层和第二外层之间形成第二通道是通过将对应的通道密封件施加在对应的层之间来完成的,所述第一通道和所述第二通道中的每个通道包括入口和出口,所述入口用于与所述内部容积流体连通,而所述内容物能够经由所述出口而被分配,
其中所述第一内层和所述第二内层设置在所述第一外层和所述第二外层之间,并且
其中所述泡状体包括物理特征,所述物理特征限制所述内容物从所述入口向所述出口的流动。
27.根据权利要求24-26中的任一项所述的方法,还包括在附接部处将所述阀附接到所述包装件,所述附接部位于各个层中的至少两个层上。
28.根据权利要求24-26中的任一项所述的方法,其中所述被包围的材料是气体或液体。
29.根据权利要求28所述的方法,其中所述被包围的材料是环境空气。
30.根据权利要求28所述的方法,其中所述泡状体的所述物理特征是所述气体或所述液体的压力。
31.根据权利要求24-26中的任一项所述的方法,其中所述被包围的材料是固体。
32.根据权利要求31所述的方法,其中所述泡状体的所述物理特征是所述固体的弹性。
33.根据权利要求24-26中的任一项所述的方法,其中所述泡状体的所述物理特征是所述泡状体的高度。
34.根据权利要求24-26中的任一项所述的方法,还包括使所述内层热成形或真空成形。
35.根据权利要求24-26中的任一项所述的方法,其中所述第一外层和所述第二外层中的至少一个外层的物理特征使对应的所述通道从打开位置偏向闭合位置,所述闭合位置限制所述内容物从对应的所述入口向每个对应的所述出口的流动。
36.根据权利要求35所述的方法,其中所述第一外层和所述第二外层中的至少一个外层的所述物理特征是所述第一外层和所述第二外层中的至少一个外层的拉伸。
37.根据权利要求24-26中的任一项所述的方法,其中所述通道包括所述通道的重叠段,所述重叠段设置在所述入口和所述出口之间,其中所述重叠段靠近所述泡状体。
38.根据权利要求24-26中的任一项所述的方法,其中各个层中的至少两个层由单个层压片材制成。
39.根据权利要求38所述的方法,其中各个层中的至少三个层由所述单个层压片材制成。
40.根据权利要求39所述的方法,还包括将所述单个层压片材配置成Z-折叠构型或J-折叠构型之一。
41.根据权利要求40所述的方法,其中当施加所述泡状体密封件和所述通道密封件时在各个层之间使用分隔板。
42.根据权利要求24-26中的任一项所述的方法,其中所述泡状体密封件仅被施加一次。
43.根据权利要求24-26中的任一项所述的方法,其中利用超声波焊接来施加所述密封件。
44.根据权利要求24-26中的任一项所述的方法,其中在施加所述泡状体密封件期间或之后施加所述通道密封件。
45.一种用于盛装内容物并且向用户分配内容物的包装件,包括:
后部面板部分;
前部面板部分;
内部容积,所述内部容积界定在所述后部面板部分和所述前部面板部分之间,所述内部容积可操作以盛装所述内容物;和
阀,所述阀包括:
第一外层;
第二外层;
第一内层,所述第一内层设置在所述第一外层和所述第二外层之间;
附接部,所述附接部位于各个层中的至少两个层的每一层上,所述后部面板部分和所述前部面板部分被附接到所述附接部;
泡状体,所述泡状体由所述第一外层和所述第一内层之间的泡状体密封件限定,并且形成在所述第一外层和所述第一内层之间,所述泡状体具有被包围的材料;和
通道,所述通道形成在所述第一内层和所述第一外层中的一个层与所述第二外层之间,所述通道由所述第一内层和所述第一外层中的所述一个层与所述第二外层之间的通道密封件限定,所述通道密封件的至少第一部分与所述泡状体密封件重叠并且所述通道密封件的至少第二部分与所述泡状体密封件分离并通向所述泡状体密封件的内部,所述通道包括:
入口,以便与所述内部容积呈流体连通,和
出口,所述内容物能够经由所述出口而被分配,
其中所述泡状体的物理特征使所述通道从打开位置偏向闭合位置,所述闭合位置限制所述内容物从所述入口向所述出口的流动。
46.一种用于盛装内容物并且向用户分配内容物的包装件,包括:
后部面板部分;
前部面板部分;
内部容积,所述内部容积界定在所述后部面板部分和所述前部面板部分之间,所述内部容积可操作以盛装所述内容物;和
阀,所述阀包括:
第一外层,所述第一外层具有第一附接部,所述后部面板部分被附接到所述第一附接部;
第二外层,所述第二外层具有第二附接部,所述前部面板部分被附接到所述第二附接部;
第一内层,所述第一内层设置在所述第一外层和所述第二外层之间;
第二内层,所述第二内层设置在所述第一外层和所述第二外层之间;
泡状体,所述泡状体形成在所述第一内层和所述第二内层之间,所述泡状体具有被包围的材料;和
通道,所述通道形成在所述第一外层和所述第二外层之间,所述通道包括:
入口,以便与所述内部容积呈流体连通,和
出口,所述内容物能够经由所述出口而被分配,
其中所述泡状体的物理特征使所述通道从打开位置偏向闭合位置,所述
闭合位置限制所述内容物从所述入口向所述出口的流动。
47.一种用于盛装内容物并且向用户分配内容物的包装件,包括:
后部面板部分;
前部面板部分;
内部容积,所述内部容积界定在所述后部面板部分和所述前部面板部分之间,所述内部容积可操作以盛装所述内容物;和
阀,所述阀包括:
第一外层,所述第一外层具有第一附接部,所述后部面板部分被附接到所述第一附接部;
第二外层,所述第二外层具有第二附接部,所述前部面板部分被附接到所述第二附接部;
第一内层,所述第一内层设置在所述第一外层和所述第二外层之间;
第二内层,所述第二内层设置在所述第一外层和所述第二外层之间;
泡状体,所述泡状体形成在所述第一内层和所述第二内层之间,所述泡状体具有被包围的材料;以及
第一通道和第二通道,所述第一通道形成在所述第一外层和所述第一内层之间,所述第二通道形成在所述第二外层和所述第二内层之间,所述第一通道和所述第二通道中的每个通道包括:
入口,以便与所述内部容积呈流体连通,和
出口,所述内容物能够经由所述出口而被分配,
其中所述泡状体的物理特征使所述通道从打开位置偏向闭合位置,所述
闭合位置限制所述内容物从所述入口向所述出口的流动。
48.一种允许选择性分配包装件的内容物的阀,所述阀包括:
第一外层;
第二外层;
第一内层,所述第一内层设置在所述第一外层和第二外层之间;
附接部,所述附接部位于各个层中的至少两个层的每一层上以允许所述阀和所述包装件之间的附接;
泡状体,所述泡状体形成在所述第一外层和所述第一内层之间,所述泡状体具有被包围的材料;和
通道,所述通道形成在所述第一内层和所述第一外层中的一个层与所述第二外层之间,所述通道包括:
入口,以便与所述包装件的内部容积呈流体连通,和
出口,所述内容物能够经由所述出口而被分配,
其中,所述泡状体的物理特征使所述通道从打开位置偏向闭合位置,所述闭合位置限制所述内容物从所述入口向所述出口的流动,
其特征在于所述泡状体是通过施加泡状体密封件形成的,并且所述通道是通过施加通道密封件形成的。
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