CN1917961A - 可变形的柔性袋和用于包装和分配流体物品的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种整体式的可变形的柔性袋，所述柔性袋用于刚性容器。本发明的袋包括：刚性上部(3)和可变形的柔性下部(4)，上部(3)包括颈口开口(5)，下部(4)与用于分配上述物品并且不会使空气进入袋中的装置相联，所述两个部分(3，4)绞接到彼此，从而当袋(2)收缩时，下部(4)的内壁的顶部压靠在上部(3)的内壁上。另外，袋的柔性下部(4)包括形成可缩叠结构的收缩部分(7)，收缩部分(7)的形状设计成使得当收缩时它折叠在刚性上部(3)的内壁上，所述收缩部分(7)形成在柔性袋(4)的上部中。本发明适用于分配流体、液体或者浆状物品。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于包装和分配(dispense)液体或浆状流体物品的装置，并且更特别的是涉及一种柔性袋，所述柔性袋与刚性瓶相联或者不相联，并且容纳以真空的方式包装并且用于通过泵或者阀分配的液体或浆状流体物品，并且还涉及一种装配有所述装置的包装和分配瓶/袋组件。
背景技术
瓶/袋类型的流体包装和分配装置是公知的。这些装置通常包括具有刚性外壳的容器，可收缩的柔性袋放置在所述刚性外壳中，所述柔性袋随着物品从中排出而成比例地收缩。物品排出到袋的外部可以通过真空泵或者没有空气返回(recuperation)或者在推进气体的压力的作用下获得，所述气体在瓶中作用在袋的壁上。关于通过没有空气返回的泵将物品排出到袋的外部，通常在瓶的底部中或颈口中设置孔，从而在泵的每次致动过程中，外部空气能够进入位于瓶和袋之间的空间中，因此允许袋收缩，同时在它的壁上保持足够的压力，同时将物品保持容纳在袋中，袋保持真空。根据这项技术的典型实施例在法国专利FR 2,723,356中进行了描述，其涉及一种包括袋的装置，袋由柔性塑料例如聚乙烯或聚丙烯制成，并且位于刚性容器中，容器的颈口包括进气口。袋系统同样是已知的，其中顶部被加强以使得可以更容易地将它固定到刚性瓶，并且专利申请WO 0058021中描述了一种根据这种技术的袋，但由这种类型的袋恢复的物品体积通常不令人满意，因为袋的变形被基本限制到它的壁的柱形部分，并且恢复率然后不能期望达到90％。这是它的缺点，并且这项缺点越严重，容纳在袋中的物品的量越多，并且因为对于使用者那么损失了相当多的物品。
这同样应用到英国专利GB 2,184,491中描述的袋，所述袋包括具有基本相同体积的两个部分，上部通过肋被加固，而当柔性下部返回到上部的同时，柔性下部收缩。
在这些已知的技术中遇到的困难经常与折痕相联系，折痕在袋的收缩过程中由袋的壁形成，并且会通过形成物品滞留体积而限制流体分配效率，所遇到的困难并且与保证袋的良好的密封的困难相联系，因此使得可以保持容纳在其中的物品原封不动。确切的说，袋容纳的物品经常对在大气中的氧气的作用的氧化敏感，并且如果空气被引入袋中，物品会变质。密封的故障经常发生在袋和泵的接合处的区域中。它们还会由于用于制造袋的材料的某些多孔性而发生。最后，在袋的收缩过程中由袋的壁形成的折痕会造成撕裂，这会易于允许空气穿过其中，然后到达容纳在袋中的物品。
瓶/袋的另一个典型实施例在法国专利FR 2,770,834中进行了描述，其涉及一种用于避免在清空袋的过程中刺穿和撕裂所述袋的装置。为了这个目的，利用柔性材料例如塑料膜或铝箔制成的袋包括自由的浮动，防止袋的过分的收缩，并且因此限制撕裂的风险。然而，这种类型的装置的缺点在于不能保证容纳在袋中的物品的全部的释放，并且因此使得损失相当多的物品。
这样的袋同样是已知的，即它的下部包括多个可叠缩结构(concertina)。文献FR 2,669,306中描述了一种袋，所述袋包括可叠缩的下部，所述下部逐渐地容纳在刚性上部的截头圆锥形的空间中，而不是紧靠后者放置。英国专利GB 2,083,142中描述了另一个实例，其涉及一种包括可收缩的袋的浆状物品涂覆器，所述袋包括多个可叠缩结构。
所述具有多个可叠缩结构的袋具有缺点。确切的说，在填充过程中，在折痕中会出现包含空气的风险，这尤其是因为用于填充所述袋的物品的粘度高的原因。另外，多个可叠缩结构具有保留物品的效果，并且因此降低袋的恢复率。
通常与柔性袋相联的泵必须保证良好的密封性能，并且能够在竖直位置和倾斜的位置中都能发挥作用。法国专利FR 2,669,379描述了一种计量泵，这种计量泵即使在位置改变的情况中也能够提供良好的密封，所述计量泵为轴向活塞类型，承载滑动浮式活塞，包括三个片状阀。法国专利FR 2,726,810中描述了一种没有进气口的泵的实例，其中下部片状阀是柔性的并且是截头圆锥体形状，而上部片状阀由设置在挺杆的中空的杆的底部的盘承载。
发明内容
本发明的主题是一种可变形的柔性袋，所述袋能够容纳液体或浆状食物物品，并且与用于确保所述物品的分配并且同时不会使空气返回到袋中的装置相联。
本发明的另一个主题是一种用于包装和分配液体或浆状食物物品的装置，所述装置为具有柔性袋的刚性瓶的类型，包括如上所述的柔性袋，所述柔性袋确保无论刚性瓶的位置如何，都能够使容纳在袋中的物品极好的恢复。
本发明的又另一个主题是一种可变形的柔性袋，用于固定在刚性瓶中，刚性瓶承载真空手动泵，所述泵以密封的方式装配到瓶的开口。
本发明的另一个主题是一种用于包装和分配液体或流体物品的装置，所述装置为具有孔的刚性瓶的类型，包括如上所述的柔性袋，所述柔性袋以密封的方式安装在设置有孔的瓶上，并且与用于排出和分配容纳在袋中的物品的装置相联。
根据本发明，所述可变形的柔性袋是整体式的，能够容纳液体或浆状流体物品，它包括刚性上部和柔性的并且可变形的下部，所述上部包括具有开口的颈口，所述袋与用于确保所述物品的分配并且不会使空气返回到袋中的装置相联，所述两个部分以这样一种方式被绞接在彼此上，即在袋的收缩的过程中，下部的内壁的顶部紧靠上部的内壁放置。
这种袋的不同之处在于，它的柔性下部具有形成可叠缩结构的收缩部分，所述可叠缩结构具有的形式使得当它收缩时，它折回到刚性上部的内壁上，所述收缩部分形成在柔性袋的上部中。
柔性袋的上部中的单个收缩部分的存在的优点特别在于允许方便地填充所述袋，无论所用的物品的粘度如何。
根据本发明的一个优选实施例，收缩部分的内径略微大于袋的颈口的直径。
袋的刚性上部具有基本截头圆锥体的形式，并且它的刚度足以防止在袋的收缩过程中袋的这个部分的任何变形。根据一个优选实施例，袋的这个上部具有圆拱的形式，圆拱在它的中心处开口以连接到袋的颈口。
袋的柔性下部的顶部具有如上所述的收缩部分，所述收缩部分以这样一种方式设置，即在与袋的颈口同一侧上靠近这个收缩部分的袋的壁具有基本截头圆锥体的形式，这个柔性截头圆锥体的底部沿着两个部分彼此绞接的区域连接到刚性截头圆锥体上部的底部。
为了使得能够更容易地使柔性下部的顶部的内壁折回紧靠刚性上部的圆拱形的内壁同时没有间隙，优选的是如果支撑绞接到袋的下部的区域的刚性上部的底部的直径以这样一种方式略微大于收缩部分连接到袋的侧壁的区域的外径，即在袋的柔性下部的顶部已经折回紧靠刚性上部之后，后者的底部略微伸出超出袋的下部的壁。
另外，这个实施例的优点在于形成了支承区域，所述支承区域能够与形成在瓶的壁的顶部中的台肩接触，以使得可以更容易地将袋定位在瓶中。
根据本发明的另一个特征，柔性袋的底部具有凹入的形式，所述凹入的形式通过沿直径方向的横构件加强，这使得当后者收缩时可以更容易地固定袋的这个部分。
根据本发明的一个有利的特征，袋的柔性下部以这样一种方式设计，即它根据两个阶段中的运动收缩，首先被折回紧靠刚性上部的内壁，并且随后执行从袋的底部朝着颈口的上升运动。因此，在第一阶段中柔性下部由于收缩部分的存在紧靠刚性上部的内壁放置的事实使得可以加强这个内壁。这有利地增加了在发生在第二阶段中的从袋的底部上升的运动之前上部的刚度。
根据本发明的柔性袋的优点在于：具有与柔性下部相联的刚性上部，在袋由于容纳在其中的物品被排出而成比例的收缩过程中，柔性下部的形式与刚性部分的形式以这样一种方式互补，即物品的恢复率，也就是排出量与最初容纳在袋中的量的比率，高于95％，并且甚至高于99％，取决于容纳在柔性袋中的物品的类型。
更特别的是，袋的上部结合高的刚度和相对小的厚度，而下部的较小的厚度使得它成为可靠的柔性袋，能够完全地收缩，而不只是柔性的瓶。
各种传统的没有进气口的类型的泵(真空泵)可用在本发明中以排出和分配容纳在袋中的物品。有利的是，可以使用能够根据变化的方位发挥作用的具有片状阀的泵。泵的片状阀可利用任何具有适合的柔性和弹性特征并且与容纳在瓶中的物品相容的材料制成。作为一个实例，可使用由天然或人工橡胶或热塑性弹性体制成的片状阀，所述弹性体例如热塑性聚酯、聚氨酯、苯乙烯一丁二烯一苯乙烯共聚物(SBS)或者甚至硅酮。
根据本发明，有利的是，将泵以密封的方式通过环或罩安装在容纳柔性袋的刚性瓶上。根据一个变型，泵通过任何传统技术直接安装在瓶上，例如通过互锁、卡合、附着粘合、焊接或螺纹连接等。
根据一个实施例，泵安装在环上，环固定到袋的颈口，并且支撑在瓶的边缘上，所述环为开口的柱体的形式。为了这个目的，瓶的开口的边缘包括与环配合以保证后者的固定的装置。例如，可设置一个或多个凹槽，所述凹槽形成在瓶的开口的边缘的内壁中，并且与用于通过卡合固定的固定环的外围上的相对应的肋配合。泵到环的固定可通过相同的技术或通过焊接实现。根据一个变型，环可集成到袋的颈口中，并且与后者一起形成。
根据本发明的一个优选实施例，泵直接安装在袋的颈口上。截头圆锥体或圆拱形式的上部的高的刚度足以使得可以安装泵并且在使用中固定它。本发明的这个特征是有利的，因为它避免了需要使用中间环。然而，这种环可用在特别的结构中，所述结构包括承载泵的结构的加强。
如果缺乏中间环，袋利用下述的装置通过卡合或螺纹连接被保持在刚性瓶上的合适的位置，即设置在它的刚性上部的外围上并且与瓶的上边缘配合的装置，例如形成在环的外围中并且与瓶的内壁中的肋相对应的凹槽，或者反之亦然。在根据本发明的一个变型中，袋简单地放置在瓶的开口上，它的刚性上部的外围支撑在瓶的内壁中形成的台肩上。所述组件通过泵体被锁定在合适的位置，所述泵体通过传统的装置从袋的上方被固定在刚性瓶的开口上。袋本身通过互锁或夹持装置被固定到泵的柱塞管(plunger tube)。
根据柔性袋的传统的技术，袋的上部的刚度通常被认为是不利的，因为它不利于柔性袋的完全的收缩，并且因此降低了恢复率。相反，本发明利用了这个刚性结构以使得更容易地将袋安装在刚性瓶上，同时根据与刚性结构匹配的运动以这样一种方式优化了袋的折回，即使得恢复率高于95％。
袋的上部的刚度和下部的柔性例如可通过使利用相同材料形成为整体件的这些部件中的每一个的壁具有适合的厚度而获得。由于相同的厚度，刚度还以已知的方式作为壁的形式的函数而改变。
关于具有柔性袋的刚性瓶的类型的装置，外部空气必须进入将柔性袋从刚性瓶的内壁分离的空间，以保持那里有足够的压力以保证袋能够在物品的每次排出过程中收缩。因此设置进气通路，从而外部空气能够进入瓶中，并且能够补偿被泵排出的物品空间。根据一个实施例，这个空气通路位于泵的挺杆的区域中，并且包括用于在静止的位置中确保当挺杆被抬高时后者被关闭的装置。
关于简单的刚性瓶，空气通路可包括优选位于瓶的底部中的孔。
根据有利的实施例，孔设置在刚性瓶的底部中，孔装配有片装阀，以防止容纳在瓶中的物品的任何泄漏，并且装配有过滤器，以防止引入能够破坏待分配的物品的污染物，例如细菌。
根据一个简单的可替换实施例，孔包括一个或多个径向的凹口，所述凹口形成在上部和下部直接的绞接区域中的袋的刚性上部的底部的外围中。在通过支承在瓶上的环来固定泵的情况中，一个或多个开口形成在环中以允许空气通过。
为了保证包括瓶、泵和柔性袋的组件的良好的密封性能，包括处于这样的情况中，即这个组件处于具有充分低的压力的区域中以能够使得泵的片状阀开启并且使容纳在按量分配室中的物品的泄漏增加，有利的是设置可拆地安装在分配头(dispensing head)上的罩或者套。
可设置用于确保所述套在所述分配头上的安装的密封性能的装置，并且例如所述套可通过互锁而被安装，所述互锁是由于套的内边缘与接纳它的挺杆的凸出部的底部的互补的形式，这个安装通过O形环或密封条而完善。
这种完善泵和它的挺杆的附件确保了在所有的存储条件下都具有极好的密封性能，即使在外部压力下降的情况中也是如此，并且使得可以确保容纳在瓶中的物品被保存。
通过环或直接固定到本发明的柔性袋的颈口的泵通常利用具有适合密度的塑料制成，例如聚乙烯或聚丙烯，用于使它具有需要的机械性能。
袋可利用从下列物质中选择的塑料制成，例如聚乙烯，聚丙烯，聚胺，次乙基和乙烯醇的共聚物(EVOH)，低密度聚乙烯，聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，聚氯乙稀(PVC)，聚氨基甲酸酯等。这些可以是单层材料，或者是包括金属层并结合一层或多层塑料层的多层复合结构，所述金属层例如铝层，形成加强密封性能的阻挡层。
根据本发明的有利的实施例，袋可通过吹塑技术用上述材料制成整体件，因此使得可以显著降低生产所需的投资，并且最终降低生产成本。与传统的技术相比，通过吹塑或者挤压吹塑制造整体件的袋的方法还使得可以避免需要制造模制部件并且避免利用装配操作来分配。
根据一个变型，可以在适合的模具中执行注塑吹塑或预成型，但这种技术通常非常昂贵。然而，它可适用于特定的实施例，例如当需要在它的制造过程中将固定环直接集成在袋的颈口中时。与本领域中目前采用的技术特别是注塑吹塑相比，可用于制造本发明的柔性袋的吹塑技术使得可以显著降低成本。
根据本发明的柔性袋优选利用适用于它容纳的物品的材料制成。因此作为一个实例，当它将容纳对外部环境的影响相对不敏感的浆体时，它可由低密度的聚乙烯制成，而当它将容纳较易受影响的物品时，它可由聚胺制成，提供对于防止氧化的效果和水蒸气的蒸发的损失更好的保护。
袋的壁厚作为对于上部所需的刚度和对于下部的柔性的函数而改变，并且作为所使用的材料的函数而改变。本领域中的普通技术人员能够容易地确定适合的材料厚度。例如，当考虑由聚乙烯或聚胺制成的壁时，袋的颈口的厚度可在0.5和1.5毫米之间，刚性上部的厚度在0.2和0.3毫米之间，并且柔性下部的厚度在0.1和0.2毫米之间。
刚性瓶的外表面可承载提供信息的或者装饰性的标题，所述标题通过丝网印刷或通过适合的材料膜或者箔片的附着粘合从而直接施加。当然，可以不使用容纳袋的刚性瓶，并且对于标题能够直接施加到袋的表面。
附图说明
参考附图，根据下文更详细描述的非限制性的典型实施例，根据本发明的袋的优点和特征将变得显而易见，附图中：
图1示出了本发明的放置在刚性瓶中的袋的横截面视图，
图2示出了图1中的袋在收缩位置的横截面视图，
图3示出了图2的袋的上部的详细结构的放大的横截面视图，
图4示出了包括根据本发明的与刚性瓶和手动泵相联的柔性袋的组件的横截面视图，
图5示出了图4的瓶/袋的空气通路的详细结构的放大的横截面视图，
图6示出了图4的瓶/袋的变型的横截面视图，该变型包括位于刚性瓶的底部中的孔。
具体实施方式
图1示出了容纳柔性袋2的瓶1，所述柔性袋2包括刚性上部3和柔性下部4，并且通过颈口5张开，颈口5通过瓶1的开口6冒出。整个袋2通过吹塑单种材料(低密度聚乙烯)制成整体件。
袋的颈口5的刚度通过材料的过厚保证，而上部3具有圆拱的形式，其刚度通过材料的足够的厚度(大约0.2毫米)并结合圆拱的形式而获得。
袋2的柔性下部4具有形成可叠缩结构(concertina)的收缩部分7。它通过特定形式的偏移接合件(offset junction)8相对于圆拱3的外围边缘9被绞接到刚性上部3，所述外围边缘9与瓶1的内壁连续接触，并且支承在台肩10上，如图3更详细地所示。
袋的底部11具有略微凹入的形式，并且横构件12形成在其处以防止在下面所述的袋的收缩过程中发生过度的变形。
安装在袋的颈口5上的泵(未示出)的致动使得袋2逐渐收缩。
在第一阶段，随着底部11朝着颈口上升，位于袋的收缩部分7和圆拱形的刚性上部3之间的截头圆锥体部分13同时上升，直到这个截头圆锥体部分13紧靠刚性圆拱3的内壁放置。位于收缩部分7的下面的截头圆锥体部分14然后依次折进去，并且紧靠截头圆锥体部分13放置。
如图2所示，袋2的侧壁逐渐地收缩，并且这个运动伴随着袋的底部11的上升，底部11的形式通过横构件12基本保持。
如图3所示，位于收缩部分7的任一侧的截头圆锥体部分13和14折回到刚性圆拱3的内表面的下面，圆拱3的边缘9在台肩10上保持支承接触，台肩10形成在瓶1的内壁上。朝着袋的壁14的底部张开的截头圆锥体形式使得柔性袋的顶部较为容易地被折回，同时将无用空间限制到最小，因此保证了极好的恢复率。
在图4中，泵15通过泵体16安装在刚性瓶1的主体上，泵体16包括被互锁在刚性瓶1的开口上的柱形侧缘17。泵通过挺杆18被致动，挺杆18反抗弹簧19，泵还包括管20，管20以密封的方式位于袋2的颈口5上的位置中。由于泵和它到袋2的颈口5的固定均密封，因此设置进气通路从而外部空气能够进入将袋从瓶的内壁分离的空间中，以保持其中具有足够的压力以确保袋能够在物品的每次排出过程中收缩。这个空气通路在图5中示出。
空气通路通过凹口21产生，凹口21形成在袋的刚性圆拱3的外围边缘9的壁中，从而形成这样的通道，所述通道允许空气从外部经过泵15的挺杆18的壁和它在其中滑动的泵体16的柱形孔之间以及刚性圆拱的边缘和瓶的内壁之间进入袋2和瓶1之间的空间中，如箭头22所示。
空气通路可以通过环23关闭，环23安装在挺杆18的壁上，并且与环形止挡24配合，止挡24形成在泵体16的柱形孔的入口处，挺杆在所述柱形孔中滑动。静止时，环紧靠止挡，并且空气通路被关闭。当使用者沿着箭头25的方向致动挺杆18时，环移动远离止挡，并且开启空气通路。外部空气然后可以进入袋和刚性瓶之间的空间中，并且补偿柔性袋的收缩。
图6示出了图4的瓶/袋的变型，其中空气通路被刚性瓶1的底部中的孔代替。所述孔26通过片状阀27被闭合，以防止容纳在瓶中的物品的任何泄漏。它通过过滤器28而完善，过滤器28使得可以防止引入污染物，例如细菌。片状阀被设计成使得当在泵的每次致动过程中在瓶中产生真空时开启，并且当泵的挺杆静止时保持闭合。
利用如图1所示的装置进行的测试显示出，在浆体的情况中，恢复率的量级为95％，取决于它们的粘度，并且在液体的情况中超过95％，其中所述装置包括传统的泵，并且没有空气返回。。
Claims (12)
1.一种整体式的可变形的柔性袋，能够容纳液体或浆状流体物品，所述袋包括刚性上部(3)和柔性并且可变形的下部(4)，其中上部(3)包括具有开口的颈口(5)，并且所述袋与用于确保所述物品的分配而不会使空气返回到袋中的装置相联，所述两个部分(3，4)以这样一种方式被彼此绞接，即在袋(2)的收缩过程中，下部(4)的内壁的顶部紧靠上部(3)的内壁放置，其特征在于，袋的柔性下部(4)具有形成可叠缩结构的收缩部分(7)，所述可叠缩结构具有的形式使得当它收缩时，它折回到刚性上部(3)的内壁上，所述收缩部分(7)形成在柔性袋(2)的上部中。
2.如权利要求1所述的柔性袋，其特征在于，所述收缩部分(7)的内径略微大于袋的颈口(5)的直径。
3.如前述权利要求中任一项所述的柔性袋，其特征在于，袋的刚性上部(3)具有基本截头圆锥体的形式，并且它的刚性足以防止在袋的收缩过程中袋的这个部分的任何变形。
4.如权利要求3所述的柔性袋，其特征在于，袋的上部(3)具有圆拱的形式，所述圆拱在它的中心处开口以连接到袋的颈口(5)。
5.如前述权利要求中任一项所述的柔性袋，其特征在于，柔性袋的上部中的收缩部分(7)以这样一种方式设置，即在与袋的颈口(5)相同的一侧上靠近这个收缩部分的柔性袋的壁(13)具有基本截头圆锥体的形式，这个柔性截头圆锥体的底部沿着两个部分彼此绞接的区域连接到刚性截头圆锥体上部(3)的底部。
6.如权利要求5所述的柔性袋，其特征在于，支撑绞接到袋的下部(4)的区域的刚性上部(3)的底部直径略微大于收缩部分(7)连接到袋的侧壁的区域的外径。
7.如前述权利要求中任一项所述的柔性袋，其特征在于，柔性袋(2)的底部具有通过沿直径方向的横构件(12)加强的凹入的形式(11)。
8.一种用于包装和分配液体或浆状流体物品的装置，其特征在于，它包括如前述权利要求中任一项所述的柔性袋，所述柔性袋与刚性瓶(1)和不具有进气口(15)的手动泵相联。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，袋(2)以密封的方式安装在刚性瓶(1)的颈口(5)上，并且包括空气通路(22)，空气通路(22)包括一个或多个横向凹槽(21)，所述凹槽形成在上部(3)和下部(4)之间的绞接的区域中的袋的刚性上部(3)的底部的外围(9)上。
10.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述袋以密封的方式安装在刚性瓶(1)的颈口(5)上，刚性瓶(1)的底部包括孔(26)，孔(26)装配有片状阀(27)和过滤器(28)。
11.如权利要求8-10中任一项所述的装置，其特征在于，袋的刚性上部(3)的外围(9)支承在台肩(10)上，台肩(10)形成在瓶(1)的内壁中。
12.如权利要求11所述的装置，其特征在于，泵体(16)通过传统装置从袋(2)的上方固定到刚性瓶(1)的开口(6)。
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