CN1839068A - 用于充填隔离包气雾阀上袋的装置和方法 - Google Patents

Abstract

一种容器中阀上袋气雾阀系统。推进剂围绕阀杆，在阀杆垫圈上方向外并且向下压力充填到袋外侧的容器空间内。产品通过阀杆充填到袋内。阀杆具有一外部中间截锥形的环形表面，阀室具有一内部截锥形的环形表面，当阀杆被深深地压到第一预定位置以便压力充填推进剂时，这两个环形表面以环形密封方式接触，以便阻止推进剂进入袋内。一阀杆外部表面凹口与径向偏压的弹簧加载的滑动元件相互作用，从而将阀杆锁定在较浅按压的一第二预定位置，以便通过阀杆将产品向下充填到袋内。在阀安装到容器上并且袋安装到阀上之后，利用基本上传统的压力充填设备，可以按照任一顺序来压力充填推进剂和产品。

Description

用于充填隔离包气雾阀上袋的装置和方法

技术领域

本发明涉及充填推进剂和产品到气雾容器内。更具体地说，本发明涉及充填隔离包式阀上袋的这种容器，其中容器内的袋用于容纳要被分配的产品，容器的剩余部分用于容纳推进剂。

背景技术

隔离包式(barrier pack type)的气雾容器包括已知的罐内活塞和罐内袋实施例。本发明针对后一种实施例，在这种罐内袋的实施例中，罐内的柔性袋的开口端被密封地连接到气雾阀的阀室上。这些实施例被称作阀上袋系统。那些要从气雾容器分配出来的产品通常充填到容器内的柔性袋内，并且液化推进剂或压缩气体被充填到袋外壁和罐内壁之间的袋外侧的气雾容器内。当气雾阀被驱动时，推进剂就挤压袋的外壁，迫使产品分配出气雾阀到罐外部的环境中。当然，当阀驱动停止时，产品分配也就停止。

迄今，通常通过在安装座下方，或通过容器底部，或利用其它一些复杂的方案或结构来实现把推进剂充填到袋外侧的容器内。这些推进剂充填方式需要专用且昂贵的充填设备，许多商业充填商并不拥有这些专用且昂贵的充填设备，这些商业充填商通常只拥有传统的压力充填设备用于充填气雾容器，这些气雾容器并不包括阀上袋(bag-on-valve)系统。现有技术中的这些推进剂充填方式的充填速度也很慢。此外，在现有技术的阀上袋系统中，在阀装配到容器上之后，通常不能使产品和推进剂的压力充填分开进行，从而在产品充填期间，阀杆定位不精确，使得产品和推进剂不能混合，并且产品充填不能被停止。

发明内容

本发明旨在提供一种简单和有效的装置，用于以任一顺序将推进剂压力充填到袋外侧的容器内，以及将产品(例如胶)充填到容器中的袋内。利用最常用的压力充填设备，在把袋密封地安装到气雾的阀室或阀室延伸部分上、或密封地安装到一固定件例如一连接到阀室或阀室延伸部分上的楔形件之后，就能执行上述两种操作。在本申请中，利用术语阀室与袋的连接也包括与这种阀室延伸部分或固定件的连接。

推进剂从充填头围绕阀杆外侧，阀杆和用于阀杆的安装座开口之间，气雾阀垫圈的顶部之上，阀室外侧和安装座之间进行充填，并向下被充填到安装在阀室上的袋的外侧的气雾容器内。在推进剂充填操作期间，按压阀杆以便使气雾阀垫圈发生弯曲，使得推进剂在垫圈上方流动。同时，充填头塞住阀杆的顶部分配开口，从而使得推进剂如上面所述的只围绕阀杆外侧进行充填。

对于没有单独的产品袋已连接到阀室上的气雾系统来说，上述的推进剂充填操作通常是已知的。这种连接的产品袋的存在，会严重阻碍这种推进剂充填，其中围绕阀杆通过的推进剂，也能在弯曲的阀垫圈和相邻的阀杆之间进入阀室内壁和阀杆外壁之间的阀室内部。于是，推进剂就向下进入到产品袋内。当然，这在隔离包阀上袋中是非常不利的，其中产品和推进剂保持相互分开。

在本发明的第一方面中，当袋已连接到阀室上并且阀被固定到容器上时，允许在阀上袋系统中使用上述推进剂的压力充填方式。这是通过在阀室上提供一环形内部表面例如一截锥形表面，并在阀杆上提供一环形外部表面例如一截锥形表面实现的，推进剂充填时只有当推进剂充填头的向下接合压力向下推动阀杆移动充分距离发生接触才能使所述两个表面相互密封地接触。充填头的这种向下压力将超过使用者在向下或向侧方向作用在阀杆上的使阀驱动并分配的阀的正常驱动压力。因此，在正常的阀驱动期间，阀杆和阀室的所述各个截锥形表面将不会接触和相互密封，这是由于在驱动期间这种接触和密封会阻止产品流出产品袋而进入阀室并流出阀外。在推进剂充填期间，阀杆和阀室的各个截锥形表面相互密封接触，阀杆和阀室的所述各个截锥形表面就在充填期间阻止推进剂进入到产品袋内。阀杆和阀室也可以采用截锥形以外的表面形状，只要它们能有效地相互密封以防止推进剂进入到产品袋内即可。

在本发明的第二方面中，可以在上述推进剂充填之后(或之前)，对罐中的密封连接到阀室上的产品袋进行充填产品。产品充填是通过阀杆的分配通道进行，把阀杆按压一距离，该距离要比推进剂充填期间的按压距离小得多，但这个距离应足够能使阀杆的侧边孔从阀垫圈上打开。产品例如胶沿着阀杆的中央通道向下流动，通过阀杆侧边孔流入阀室内部，并向下流入与阀室相连接的袋内。利用阀杆结构和产品充填头中的新的插入接合件结构的组合，将阀杆保持在一预定的按压位置。更具体地说，利用阀杆表面中的一环形凹口与产品充填头的插入元件中的弹簧加载的径向滑动元件相接合，从而在充填期间保持阀杆位置。(这种阀杆凹口以前被采用过，但是是用于固定驱动按钮的与本发明无关的目的)。没有这种锁定相互接合，阀杆位置在进入阀杆的产品的压力作用下能发生波动。这种波动会使阀杆在产品充填期间上升以致于部分地或全部地关闭阀杆的侧边孔，从而妨碍产品充填，或者会把阀杆下压，以致通过上述的截锥形的环形表面使阀杆密封地抵靠着阀室，从而妨碍产品向下充填到袋内。

在本发明的第三方面中，本发明公开了一种上述的新颖的方法，利用这种方法，可以以任一顺序分别进行推进剂和产品顶部压力充填，围绕阀杆并通过阀杆充填到阀上袋系统内，其中产品袋已密封连接到阀室上且阀已固定到容器上。阀杆处于第一预定按压位置，用于进行推进剂压力充填；阀杆处于第二预定按压位置，用于进行产品压力充填。

通过下面的描述、附图和权利要求就可以更清楚地理解本发明的其它特征和优点。

附图说明

图1是本发明的隔离包、阀上袋、气雾阀系统的局部轴向剖面图，表示处于关闭位置的气雾阀；

图2是根据图1的本发明的阀上袋的气雾阀系统的局部轴向剖面图，其中利用推进剂充填头正将推进剂充填到袋外侧的气雾容器内；

图3是本发明的气雾阀杆的轴向剖面图；

图4是本发明产品充填头的局部轴向剖面图，该产品充填头位于图的上方，并尚未与图1中的阀上袋气雾阀系统相接合；

图5是与图4相对应的局部轴向剖面图，但是该图中的产品充填头与阀杆相接合，并且将产品充填到图1中的阀上袋的气雾阀系统内；

图6是图5中的产品充填头的滑动元件部件的放大轴向剖面图；

图7图6中的滑动元件部件的底部放大平面图。

具体实施方式

参照图1，气雾阀系统10包括一传统的具有一顶部圆形开口12的闭合容器或罐11(图中只表示出它的顶部)，在顶部圆形开口12内安装有气雾安装座13。在安装座13内的中央设置由阀杆15和阀室16组成的一气雾阀14。在阀室16下端的延伸部分16a以密封连接方式有一柔性产品袋17。柔性袋17可由聚乙烯和/或其它材料制成(包括以层状方式制成)，并且具有已知的结构。袋17将容纳那些从气雾容器中分配出的产品，除了袋17的顶部以外，袋17整体上呈闭合结构，袋的顶部只敞开通向阀室的内部18。袋17围绕其顶部开口整个焊接到阀室的下延伸部分16a的外侧。袋17也可以焊接到下延伸部分16a下端的一楔子或其它固定件上。图中只表示出袋17的一部分，袋17以已知的方式向下延伸到容器内，接近容器底部。

气雾阀杆15包括一中央分配通道19和侧边孔20，当气雾阀14被具有中央开口的环形垫圈21关闭时，侧边孔20就被垫圈21密封。当阀14未驱动时，阀室16内部18的弹簧22把阀杆15偏压到如图1所示的关闭位置。

当推进剂已充填到气雾容器11内进入袋17外侧的空间23内，且产品已充填到袋17的内部24时，气雾阀系统就准备好以便待用。当阀杆15被按压(或在倾斜阀的情况中被侧向移动)时，垫圈21就从阀杆侧边孔20打开。袋17外部的推进剂的压力向内挤压抵靠柔性袋17，从而迫使袋内的产品向上通过阀室16的内部18、通过侧边孔20并向上通向阀杆的分配通道19到外部环境。如所周知，驱动器(图中未示，可有各种形式)可用于驱动阀杆15以便进行分配。当阀杆15不再被驱动时，弹簧22就迫使阀杆15移回到它的位置，在这个位置垫圈21再次把侧边孔20密封以防止进一步的分配。

下面将参照图2来描述本发明的第一方面。图中表示推进剂充填头30处于充填位置，该推进剂充填头30是一传统的已知的装置。阀杆15已被充填头按下，塞元件31塞住阀杆分配通道19的顶部，以便在充填时防止推进剂向下通过通道19。塞元件31是一环形元件，它具有多个沿径向向外的孔32，用于通过这些孔32充填推进剂，如图2中的箭头所示。推进剂按照已知的方式被向下充填通过充填头通道33、通过孔32、向下沿着阀杆15的外表面、通过安装座13顶部的且阀杆15从中穿过的圆形开口13a、向外通到阀密封垫圈21的顶部、向下沿着阀室16的外侧、最终进入到袋17外侧的容器空间23内。这种充填方法是熟知的方法，例如在美国专利US4015752(Meuresch)和US4015757(Meuresch)中就公开了这种方法，这两篇美国专利都是在1997年4月5日发表的，在此引用这两篇美国专利文件作为参考。

应当注意，在上述推进剂进行充填时，产品袋17已经放置在容器11内，并且已焊接到阀室的延伸部分16a上。在本发明的隔离包系统中，重要的是，在推进剂充填期间，推进剂不进入到袋17内，袋17只用于容纳要被分配的产品。采用标准的阀杆15和阀室16，有可能会发生不期望发生的推进剂进入到袋17内的情况，参照图2，这是因为充填到垫圈21顶的推进剂也能在垫圈21和阀杆15侧面之间，在向下弯曲的垫圈21的与阀杆15相接触的环形接触区域21a处打开一条路通过，如图2所示。在标准的气雾阀中，在推进剂充填期间，阀杆15不与阀室16的内表面密封地接触，从而推进剂就在弯曲的垫圈21和阀杆15的侧面之间打开一条路，向下通过阀室16的内部，并向下进入袋17内。在本发明中，通过设置一围绕阀杆的中间部分延伸的截锥形表面34(另见图1和图3)和一围绕阀室16延伸的截锥形表面35(另见图1)，就可以避免上述情况的发生。例如，表面34可以与竖直方向成20度的角，表面35可以与竖直方向成相同的角度。在气雾阀的关闭位置中(见图1)，表面34和35相互分离。同样，当气雾阀在正常的分配操作中驱动时，阀杆15将不被充分地按压，从而在克服弹簧22弹力的正常驱动压力的作用下，使表面34和35密封地接触。然而，在推进剂充填期间，挤压着阀杆15的推进头迫使阀杆15充分下压，因此截锥形表面34和35相互之间形成环形的塑料与塑料的密封地接触。于是，那些充填的推进剂不能向下进入到阀室延伸部分16a内，并进入到袋17内，这是由于表面34和35把袋密封起来了，使得推进剂不能进入。因此，尽管容器11中存在产品袋17，也可以采用传统的推进剂充填头30。如所周知充填头30还包括间隔圆筒36和环形垫圈37。

下面将参照图3，4，5来描述本发明的第二方面产品充填方面。应当知道，可以在图2所示的推进剂充填操作之后或之前进行产品充填。图4表示在将产品充填头40放置到气雾阀系统上之前的情况。图5表示在将产品充填头40放置入位之后以便把产品充填到罐11中的袋17内的情况。充填头40包括外部环形壁41；带有产品通道43的内部环形产品充填元件42；间隔圆筒44；以及产品充填对准定位插入元件45。元件45由U形滑动导向件构成，在这些导向件内，例如在相隔180度的位置，由弹簧49和50加载的径向滑动元件47和48(另见图6，7)沿径向向内将滑动元件47和48稍微地偏压到开口46内。弹簧49和50在每个弹簧的一端抵靠产品充填元件42，每个弹簧的另一端分别配合在滑动元件47，48的开口47a和48a内。当产品充填头40被放置到气雾阀系统上时，阀杆15的顶外部15a配合到开口46内，并且沿径向向外偏压滑动元件47，48，抵靠弹簧49和50。参照图3，4，5，阀杆15还具有围绕阀杆15的周边的环形凹口60，于是，当阀杆15的顶外部15a向上通过开口46时，径向滑动元件47和48在弹簧49和50的弹力作用下卡入到阀杆凹口60内。此时，滑动元件47和48的曲线表面51和52(见图6，7)就环绕着阀杆15。在这个位置，如图5所示，阀杆15位于下压的位置，从而使得阀杆的侧边孔20不再被垫圈21密封。利用锁定在阀杆凹口60内的滑动元件47和48，将阀杆15锁定在它的精确的下压位置，这个下压位置足以把阀杆侧边孔20打开，但并不是这样使阀杆和阀室截锥形表面34和35密封地接触。

现在为了把产品充填到袋17内，产品通过通道43、阀杆分配通道19、阀杆侧边孔20、阀室16的内部空间18、向下通过阀室延伸部分16a被充填到袋17内。当完成产品充填时，就把产品充填头拆除。利用径向滑动元件47，48和阀杆凹口60，可对阀杆15进行精确定位，这不仅防止阀杆15被进一步下压将表面34，35密封，以及防止产品向下充填到袋内，而且还能防止阀杆15因充填回压力而向上升起而将侧边孔20密封，并且在产品充填期间防止产品进入阀室16内。

在本发明的第三方面中，从上面的描述可以看出，在阀上袋的系统中，袋已经位于罐中，并且阀已固定到容器上，因此这种阀上袋系统能以任一顺序以顶部压力充填推进剂和产品。在各个充填操作期间，通过控制阀杆下压和阀杆密封的程度，并且在操作中通过提供第一和第二预定的阀杆下压位置，从而只把推进剂充填到袋外侧的罐空间内，并只把产品充填到袋内。于是利用传统的压力充填设备就能获得一种简单快速有效的充填系统。

本领域的技术人员都将理解，在不脱离本发明的构思和范围的情况下，可以对本发明作出各种变型和/或变化。因此，在这里所给出的实施例只是解释性的，本发明并不局限于这些实施例。仅作为例子而言，一滴管可从阀室向下延伸到产品袋内，以便在分配期间防止袋产生“口袋效应”(pocketing)而分配不出来。还应理解，描述中所采用的位置术语是相对于附图中所示的通常位置情况而言，这些位置术语并不是限定性的。

Claims (12)

1.一种有助于将推进剂压力充填到具有一容器的气雾阀系统阀上袋内的装置，所述推进剂被充填到袋外侧的内部容器空间内，该装置包括一具有一阀杆、一阀室和一安装在所述阀室上的袋的气雾阀，其中，阀杆的中间部分带有一外部截锥形环形表面，阀室具有一内部截锥形环形表面，当阀杆被深深地按压以便充填推进剂时，所述各个截锥形环形表面相互呈环形密封方式接触，从而防止推进剂进入袋内。

2.一种有助于将推进剂压力充填到容器内具有一袋的气雾阀系统阀上袋内的装置，所述推进剂被充填到袋外侧的内部容器空间内，该装置包括一具有一阀杆、一阀室和一安装在一安装座内的垫圈的气雾阀，所述垫圈围绕阀杆并且具有一顶表面，当阀关闭时，该顶表面抵靠安装座的底表面；所述袋密封地连接到所述阀室上；所述阀杆的一部分带有一外部环形表面，所述阀室具有一内部环形表面，当阀杆被深深地按压以便在所述垫圈顶表面和所述安装座底表面之间以及围绕垫圈外侧压力充填推进剂时，所述各个环形表面相互呈环形密封方式接触，从而防止推进剂进入袋内。

3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述阀杆外部环形表面和所述阀室内部环形表面都呈截锥形。

4.根据权利要求3所述的装置，其中，所述阀杆外部环形表面设置在阀杆的中间位置。

5.一种用于将产品压力充填到气雾阀系统阀上袋内的装置，所述产品被充填到密封地安装到阀上的袋内，以所述阀具有一其外部表面具有一凹口的阀杆，该装置包括一具有至少一个弹簧加载的滑动元件的产品充填头插入元件，所述弹簧加载的滑动元件可延伸入所述阀杆凹口内，以便在阀杆插到所述的插入元件内时，形成阀杆按压的精确程度，用以充填产品。

6.根据权利要求5所述的装置，其中，包括至少两个相互间隔一斜角距离的弹簧加载的滑动元件。

7.根据权利要求6所述的装置，其中，所述弹簧加载的滑动元件朝所述阀杆可插入位置以干涉关系径向向内偏压，当所述阀杆开始插入到所述插入元件内时，这些弹簧加载的滑动元件可沿径向向外移动，并且当所述阀杆进一步插入到所述插入元件内时，这些弹簧加载的滑动元件在弹簧偏压力的作用下可向内移动到所述阀杆凹口内。

8.根据权利要求6所述的装置，其中，所述阀杆凹口呈环形，所述弹簧加载的滑动元件具有曲线的内表面，以便延伸入所述环形的阀杆凹口内。

9.根据权利要求5或6所述的装置，其中，所述气雾阀具有一阀室，其中阀杆的一部分带有一外部环形表面，阀室具有一内部环形表面，在阀上袋的气雾阀系统推进剂压力充填期间，所述各个环形表面相互以环形密封方式接触，但是在向袋内压力充填产品期间，各个环形表面并不相互以环形密封方式接触。

10.一种将推进剂和产品压力充填到容器中气雾阀系统阀上袋内的方法，其中，将袋密封地安装到阀上，在充填之前将阀固定到容器上，所述阀包括一阀杆、一密封垫圈和一阀室，该方法包括：按压并维持所述阀杆在一第一预定位置，以便在推进剂压力充填期间阻止推进剂通过阀室进入所述袋内，从而沿着所述阀杆并在所述垫圈上方将推进剂压力向下充填到所述袋外侧的内部容器空间内；按压并维持所述阀杆在用于产品充填的一第二预定位置，并且通过阀室将产品压力充填到袋内，所述第一阀杆预定位置是由于较深地按压阀杆形成的，所述第二阀杆预定位置是由于较浅地按压阀杆形成的。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，在充填产品之前，将推进剂充填到气雾阀系统内。

12.根据权利要求10所述的方法，其中，在充填推进剂之前，将产品充填到气雾阀系统内。

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