JP4160256B2 - ディスペンシング装置 - Google Patents
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Description
本発明は、ディスペンシング装置に関するものである。特に、これのみではないが、推進体の圧力で容器から粘性物質を分配するためのディスペンシング装置に関するものである。
【0002】
一般に公知のディスペンシング装置は、分配されるべき製品、例えばマスチック(mastic)、シーラントで再充填された容器に適合したバルブ機構を有する。例が、特許EP−B−0243393号公報(Rocep Lusol Holdings Limited)で開示されている。
しかしながら、既知の装置は幾つかの欠点を有する。
【0003】
例えば、このような既知の装置の製造に使用される構成物のコストは高い。特に、このような装置で容器として使用される缶に関し、これは当てはまる。さらに、このような装置の自動組立は複雑で費用がかかる。
【0004】
さらに別の欠点は、製品が装置の製造の間にディスペンシング装置に充填されなければならないということである。これは、製品製造者が装置製造者にばら荷で製品を供給しなくてはならないことになり、装置製造者はそこで充填された装置を製品製造者に販売のために返送する。これはコストがかかり、不便である。前述の結果として、現在利用されるディスペンシング装置に関連する全コストは高い。
【0005】
EP−B−0089971号公報(Rocep Lusol Holdings Limited)で開示されているような、既知のディスペンシング装置は、装置内の推進体ガスが分配されるべき製品と接触しないように設計されているピストン装置を含む。一般に、これらのピストン装置は、間にシーラントを有する一組のピストンから構成される。
【0006】
しかしながら、既知装置は製造にコストがかかり、装置充填後、及び保存の間に、シーラントがピストン同士の分離を生じて広がるという重大な欠点を有する。これらの問題は、分離を防止するためにピストン組立品の下で缶をネックインする(すなわち、局部的に缶の直径を小さくする)ことによって処理されなければならない。缶をネックインする必要がなく、一緒にそのままであるピストン装置を持つことが望ましい。
【0007】
また、装置が組立られ、及び/又は加圧されてから、製造者が自身で装置に製品を充填することが可能なディスペンシング装置を持つこと、また、再充填可能なディスペンシング装置を持つことが望ましい。
【0008】
本発明の第一の観点によれば、推進体の圧力で容器から製品を分配するためのディスペンシング装置であって、前記装置は前記容器内の製品チャンバ及び該製品チャンバ近傍のバルブを含み、前記バルブが製品チャンバの中及び外に製品が流れるようにすることを特徴とするディスペンシング装置が提供される。
【0009】
製品チャンバは、加圧されることが好ましい。好ましくは、製品チャンバは推進体とバルブの間に位置するピストンを含む。
【0010】
ピストンは、連結する2つのピストンであることが好ましい。好ましくは、連結部は、それらの間にシーラントを持つ。シーラントは、実質的に、推進体と製品の間に不可入性の障壁を形成する。
【0011】
バルブは、アクチュエータ及びレバーを用いて作動させることが好ましい。レバーは、プラスチック材料から製造されてもよく、例えば射出成形によって、プラスチックの単一片として製造されてもよい。
【0012】
好ましくは、アクチュエータ及びレバーは、ねじ装置を用いて一緒に作動する。レバーに対応するアクチュエータの回転は、装置から出る製品の流速を変えられる。回転は、アクチュエータが出発点に嵌まる「ロックオフ」位置から最大限の場所まで可能である。印がレバー上の所定の位置と一致する流速を示すように設けられてもよい。
【0013】
手段が、アクチュエータが閉鎖位置、すなわち製品が全く流れない位置にあることを使用者に示すように設けられてもよい。さらにアクチュエータには、一旦最大限の開放位置に達するとアクチュエータの行程を制限する手段を設けられることが好ましい。また、前記手段は、アクチュエータが極端に開放されたり、あるいは完全に装置から取り外されたりすることを防ぐようにしてもよい。前記手段はアクチュエータの外壁の溝あるいは実質的な軸方向溝であるのがよい。
【0014】
容器は、実質的に、ブリキ板又はアルミニウムから成ることが好ましい。最も好ましくは、容器は、壁を鉄で覆ったブリキ板の缶であることが好ましい。例えば、側面の継目のない飲料産業で使用されるような成形されたブリキ板の缶であってもよい。
【0015】
本発明の第二の観点によれば、ディスペンシング装置に使用される複合ピストンであって、前記複合ピストンは、第1ピストン、第2ピストン及び連結手段を含み、該連結手段は、第1と第2ピストンを互いに動かせるように連結し、複合ピストンの動く方向に実質的に平行な方向で、第1と第2ピストンの間の制限された相対的な動きを可能にするものが提供される。
【0016】
第1と第2ピストンは、ピストンシーラントチャンバーの境界を定めるために、使用時に連結することが好ましい。
ピストンシーラントチャンバーは外周に開いていることが好ましい。
【0017】
好ましくは、連結手段は、第1と第2ピストンのうちの1つでの突出部、及び第1と第2ピストンのもう一方での凹部を含み、前記突出部はピストンを互いに連結するために該凹部でかみ合う。
【0018】
一般的に、突出部は、凹部内で突出部の動きを許し、第1と第2ピストンの制限された相対的な動きを容易にするために、凹部より小さい寸法である。好ましくは、突出部と凹部は、一方向のみで互いに相対するピストンの動きが可能となる、相互にかみ合うことが可能なラチェット構造を含む。好ましくは、一方向が互いの方向に向けてのピストンの動きである。
【0019】
一般的に、凹部は、ピストンの内の一つの中央開口であり、突出部は、凹部にかみ合うように配置されたもう一方のピストンの中央突出部である。
【0020】
好ましくは、第1ピストン、及び/又は第2ピストンは、伸縮自在に変形し、突出部の凹部への押込みばめのかみ合いが可能となるようにしてもよい。
【0021】
一般的に、ピストンがプラスチックのような可撓性がある材料から製造されてもよい。
【0022】
好ましくは、複合ピストンも、使用時に複合ピストン近傍の容器の内壁に接触する粘性物質を含む。粘性物質は、容器の内壁に対して複合ピストンの封止を容易にし、および/または複合ピストンと容器の内壁との間の摩擦を減らすことに有効である。
【0023】
好ましくは、粘性物質は、グリセリンと澱粉の混合物のような、シーラントである。好ましくは、シーラントは容器の内壁に接触するようにされ、これによって封止を形成する。この封止は、容器と接触するシーラントの環状リングでよい。これは、装置中の推進体が装置中の製品と接触するのを防ぐ。
【0024】
第1と第2ピストンの一方又は両方は、使用時にガスがシーラントチャンバーの外に流出できるような開口及び/又はバルブが設けられてもよい。前記バルブは、逆止め弁でよく、それは第2ピストンの中央に設けられたステムの中に設けてもよい。
【0025】
好ましくは、ピストン組立品は、使用時にシーラントの膨張を収容するための手段が配置される。これは、ピストンの分離を防止するのに有効である。前記手段は、第1及び/又は第2ピストンに設けられた薄くされた部分でもよい。好ましくは、前記手段は、第2ピストンの壁の複数の薄くさせられたポケットである。これらのポケットは、使用時にシーラントの膨張を収容するために膨らんでもよい。
【0026】
本発明の第三の観点によれば、製品をそこから分配するための容器であって、前記容器は、前記第二の観点による容器内を動くことができるように支持されたピストンと、製品が分配される出口を含み、前記容器壁と前記複合ピストンは、容器内の製品チャンバーの境界を定め、出口から製品を放出し出口に向う容器内の複合ピストンの動きを定めるものが提供される。
【0027】
一般的に、粘性物質は、第1と第2ピストンの間に位置し、第2ピストンを第1ピストンの方に動かすために、第1と第2ピストンの間で働く圧縮力により、容器の内壁にかみ合わせるようにされていてもよい。
【0028】
好ましくは、複合ピストンは、容器の内壁に隣接する壁とかみ合うスカートも含む。壁とかみ合うスカートは、第1と第2ピストンの両方に設けられるのが好ましい。
【0029】
好ましくは、容器は、出口に向けてピストンを押す推進システムを具備する圧力パックディスペンサー(pressure pack dispenser)である。しかしながら、あるいはピストンは容器の出口に向けて複合ピストンを押す機械作動装置と組み合わせて使用されることもできる。
【0030】
本発明の第四の観点によれば、ディスペンシング装置に使用される容器であって、前記容器は中空円筒部とボス部を含み、前記中空円筒部は、封止ドームの取り付けのために1端で開放され、該ボス部に設けられた対応するフランジとのかみ合いのためにもう1端にカール状の部分を有する。
【0031】
好ましくは、円筒部分は、実質的にブリキ板又はアルミニウム又は他の適する材料から作られる。
【0032】
ここで、単に例として添付図面を参照し、本発明の具体的な実施態様を記載する。
まず、添付図面の図1を参照して、本発明の実施形態による装置を記載する。装置は、「圧力パック」あるいは「パック」として以下に参照される。図1の圧力パックは、一般的に100で示されたものである。
【0033】
パック100は、一般的にキャニスター部とバルブ部から成る。
この例では、キャニスター部は内部にラッカーを塗られた標準的な予備成形された円筒状缶102を具備する。缶102は頂部に穴を有するブリキ板飲料缶であることが予想される。あるいは缶102はアルミニウムから製造される。
【0034】
添付図面の図1、2及び4を参照して、パック100は、以下のように自動的に組立られる。
【0035】
ここで図1、2及び4を参照して詳細に記載されているように、まず、小組立品がバルブ部104、ボス106、及びアクチュエータ108から形成される。
【0036】
バルブ部104は、実質的に中空円筒管であり、外面にねじ山110を設けられている。バルブ部104は、一端で開放されており(図2で見られる頂部)、リベット114を用いてもう一端に取り付けられたフラップバルブ112を有する。この例では、バルブ部104は、ねじ山110近傍(図2で見られる、ねじ山110の底部まで)の外面周辺に4つのポート116を設けられている。この段階では、フラップバルブ112は、好ましくは自然に開放位置にある(すなわちバルブの端のシーリングをしていない)ゴム製ディスクから作られていることに留意すべきである。これは、加圧状態の間、バルブを通してパックの外に空気を放出させる。
【0037】
フラップバルブ312の最も好ましい形状は、図7に示されている。フラップバルブ112は、図1及び2では閉鎖位置で示されている。さらに、ポート116の全面積がバルブ部104自体の断面積を越えていることに留意するべきである。
【0038】
ボス106は、一端で大きなフランジ部118を有する実質的な中空円筒である。バルブ部104は、ボス106の中空内にぴったりと納まる。バルブ部104は開口端を先頭にしてボス106に取り付けられ、ボス106の対応部122に対するバルブ部の成形された末端外形120の接触部によってボス106の上に余計に動くことが防止される。これは、図2から判ることだが、また図7も参照して以下に記載する。さらに、バルブ部104は、ボス106の内面の溝(不図示)と相互作用するバルブ部104の外部のクリップ124を用いて、ボス106から落ちることが防止される。しかしながら、これが完全に任意の特徴であることは強調されるべきことである。
【0039】
アクチュエータ108は、中空円筒内面と段のついた外面を有する成形されたプラスチック構成部分である。ねじ山126は、アクチュエータ108の内面上に設けられている。
【0040】
ボス106にバルブ部104を挿入し(そしてカチッと鳴らし)た後に、アクチュエータ108は、バルブ部104の末端を覆うように置かれ、ねじ山110と126を共に使って、回して締められる(任意のスプリング128は、アクチュエータ108に取り付ける前にボス106の中に設けた溝130の中に落としておいてもよい。後に説明するように、これが自動的に起こらなければ、スプリング128は、バルブを閉じるように設計される。)
アクチュエータ108で回して締めることにより、小組立品は完成する。
【0041】
ここで、図3を参照すると、理解を容易にするために、参照番号接頭辞「1」は接頭辞「2」を除いた同じものである。この実施形態では、任意のO−リング232が、バルブ204のポート216のいずれかの側面の周りにある、環状の溝の中に設けられてもよい。これらのO−リング232は、各々空気を通さない、また製品を通さない封止を形成するのに有効である。
【0042】
また、リング234は、ボス206と接するバルブ部204の、フラップバルブ212末端の表面上に設けられてもよい。ボス206とバルブ部204、及びフラップバルブ212とバルブ部204の間に、これらの構成部分が接触するときに、リング234は、空気を通さない(プラスチック−プラスチック)封止を形成する。
【0043】
再度、図1及び2を参照するが、ボス106上に設けられたフランジ118は、缶102の頂部でカール状のリップ136の中に合わせるまで、小組立品は缶102の内部の方に挿入される。これは、ボス106のさらなる動きを制限するものである。ボス106は缶102内で摩擦嵌合にするべきであり、これによって缶102の末端のシーリングをする。しかしながら、必要があれば、缶102のネックは、小組立品を定位置に保持するために、ボス106より下でクリンプされてもよい。
【0044】
小組立品を挿入した後、2重ピストン組立品138が缶102に挿入される。2重ピストン組立品138は、2つの連結するプラスチックカップ部140a、bを含み、各々ステム部分142a、bをその中央に有する。カップ部140a、bは相互に固定され、空洞あるいはチャンバー144がその間に形成される。
【0045】
2重ピストン組立品138の外面は、缶102の内面と滑らせて接触する。チャンバ144は計測された量のシーラントで満たされ、圧力封止を形成する。シーラントは、チャンバ144を満たすだけでなく、缶102の内面と接する環状スペース146を満たす。
【0046】
ピストン組立品138は、第1カップ140aあるいは「第1ピストン」の中にシーラント(この場合、45℃でのグリセリンと澱粉の混合物)を噴出し、次いでシーラントが冷却され、第2カップ140bあるいは「第2ピストン」を第1の140a上に置くことにより形成される。これは、缶102の中にピストン組立品138を挿入する前に行われる。第2ピストン140bは第1の140aに取り付けられるので、シーラントはその間に形成された空洞144内に移動する。この段階では、ピストン140a、bが相互にかみ合うので、少し「カチッという音」がある。
【0047】
次いで、ピストン組立品138はボス106に向けて缶102に押し込まれ、こうすると2つのピストン140a、bが一緒にされる。ステム142a、b上でクリップ機構148を用いて、ピストン140a、bが相互に固定されるとき別の「カチッという音」がある。この第2のカチッという音では、シーラントが環状リング146の中に出されて推進体を通さない封止を形成する。ピストンを連結する、及び/又はシーラントを導入する他の方法が予想される。
【0048】
このピストン配置には、既知のピストン配置以上の利点がある。例えば、第2ピストン140bの中空ステム142bは、第1と第2ピストンが相互に固定されるようになるまで、空気が第1と第2ピストン140aと140bの間のスペースを出られるようにする。ある変形(不図示)では、ピストン組立品の上からの空気の通過を可能とべく、第1ピストンに中央バルブが設けられ得る。
【0049】
ここで、ピストン組立品138の後方の缶102の容積150は、従来の方法で、例えば、直径47mm缶に対し70psiに加圧され、そしてエアゾールドーム152を取り付け、これによってパック100を封止する。
この段階では、充填、ラベリング、そして以下に記載するノズルとレバー機構の取り付けのため、パック100が買い手(すなわち製品製造者)に供給されることが予想される。製品は、フィクサント(fixant)、シーラント、接着剤等でよい。あるいは、洋菓子のアイシングのような食品、あるいは調合薬、あるいは脱毛クリームのような美容のための製品でもよい。
【0050】
この段階では、小さな空気スペース154がピストン組立品138とバルブ104の間に残されていることに留意すべきである。これは、例えば図2から判る。空気スペース154は、最小の大きさが2mlで、ピストン140aのクラウンを形作り、必要な間隙を残してバルブ外形とボス106を取り付けることによって設けられる。一旦パックが加圧されると、フラップバルブに対して増加した圧力は、それを閉鎖位置で保つ。
【0051】
図6は充填する間のパック100の図である。充填は、製品製造者によってその敷地内でなされる。製品のバルクパック(不図示)は、図6の矢印B方向で製品充填管156を用いて、缶102の中に充填される。
【0052】
管156の末端がフラップバルブ112の近傍に位置するまで、管156は、バルブ部104の内部を通して下に挿入される(好ましい実施形態では、図7に示すように、封止はO−リング358を用いて管356の周りに形成される)。
【0053】
(例えば、70psiの缶を充填するために183psiを超えて)製品が導入されると、少量でピストン138とバルブ/ボス組立品の間の間隙154を充填する。その際、容積150中の推進体の圧力に対し、この製品はピストン組立品138を缶102の中に下方へ押し込み始める。ピストンクラウンは、この最初の動きを引き起こさせるために、製品がピストン上で下方に流れるように特に型出しがされる。また、ピストン338の好ましいデザインは図7に示されている。
【0054】
製品が充填管156の下方に流れ続けると、ピストン組立品138がドーム152の方に缶102の下方へ押し込まれる。その際、フラップバルブ112は自然な位置、すなわち開放位置に戻ることができ、さらに製品はピストンクラウンとボス/バルブの間の容積160の中へ流れる。必要な製品充填が達成される、あるいはピストン138がドーム152に達する(すなわち、図8aから判るように)まで、どちらが早くてもこの充填は継続する。
【0055】
次いで、買い手は、ラベルあるいは識別できる特徴を充填缶102に添付し、レバーキャップ162がボス106、バルブ104及びアクチュエータ108の突出部を通して置かれる。レバーキャップ162は図5に示されており、底部の縁の周りにスナッパー164を設けられている。これらのスナッパー164は、弾性を持つように形成され、一旦所定の位置に「カチッと閉められ」ると、レバーキャップ162を確実に定位置に保持するように、缶102のリップ136と共に働く。
【0056】
レバーキャップ162は、単一片のプラスチックとして成形され、ハンドル166とベース168を有する。ハンドル166は、蝶形ヒンジ170を用いてベース168に接合される。ハンドル166とベース168は、レバーキャップ162が適所にあるときに、バルブ部104とアクチュエータ108の部分が突き出るオーバーラッピング開口部172を各々設けられている。これらの開口部がオーバーラップされるように、ハンドル166はヒンジ170上に覆って折れている。図4は、分解組立図で示したパック100の様々な部分である。図4ではレバ−キャップ162が開放(すなわち成形)位置で示されている。
【0057】
例えば、レバーキャップ162は、図8aで適所にあるように示されている。パック100は、ノズル174、および、レバーキャップ162の後に取り付けられる保護末端キャップ(例えば、図3の276参照)で完成する。ノズル174は、アクチュエータ108に設けられた外部ねじ山178で回して締められる。必要ならば、異なった長さのノズルを用いてもよい。
【0058】
レバーキャップ162は、(図8a−8cから判るように)封止機構180を設けてもよい。封止180は、始めて使用する前にレバーハンドル166の不必要な動きを防止し、いずれかの開封表示として役立つ。
【0059】
ここで、図8a−8cを参照すると、パック100が小売される形状で図8aに示されている。容積160は製品で充填され、レバー162のハンドル166は完全に閉鎖位置にある。封止180はまだそのままである。レバーハンドル166は、アクチュエータ108の底部の辺りに設けられたフランジ182に載っている。レバーハンドル166上のアクチュエーティングナックル184は、フランジ182と接触する。ナックル184は図5で判るだろう。
【0060】
製品を分配するために、封止180は破かれ、末端キャップは取り除かれ、ノズル174は切り開かれる。それからアクチュエータ108がバルブ部104に対応してねじ山110でひねられる。ねじ山は、アクメ3重ねじであることが好ましい。一般的に、一回転360度で十分にパック100を開けられる。
【0061】
破かれた封止180が図8bから判るだろう。開封防止タブを含む代わりの封止装置は、販売されているように、パックに設けられることができる。このタブはレバーハンドルに取り付けられ、下記の溝190の一つの中に合うために適合した、一片のプラスチックである。取り付けられると、溝の側面に対する封止の接合部はレバーハンドルに対応するアクチュエータの回転を防止し、また、レバーハンドルの上昇も防止する。封止は、パックの使用前にプラスチック片を引き剥がす使用者によって破かれる。例えば、この封止は下記の犬歯188に設けてもよい。
【0062】
アクチュエータ108が回転すると、アクチュエーティングナックル184に対しアクチュエータフランジ182が動くため、レバーハンドル166はヒンジ170で上昇する。これは図8bの図に見ることができる。製品の流量が多く必要とされるにつれて、使用前にレバーハンドルはより大きく引き上げられなければならない。スプリング128はこの時点で伸ばされる。
【0063】
製品を分配するために、それから使用者は、レバーハンドル166を(それを缶102本体に向けて動かして)押し下げる。これは、ボス106に対して下方にアクチュエータ108と(協働するねじ山110、126を介してアクチュエータ108に取り付けられた)バルブ104を押す。これは図8cに示した位置である。その際、バルブ104に向けて上に動くピストン138に対するパック100の内部圧力のために、製品は流され、容積160からポート116に、バルブ部104を通して上に、ノズル174を通して外に、(図8cの矢印A方向に)製品を押し出す。ポートの面積が内径より大きくなるので、流量は従来のパックと同じである。このような理由から逆充填もまた可能である。
。
【0064】
分配を中止するために、使用者は単純にレバーハンドル166を放す。これは、それが穴を滑り上がりポート116を通る入口を閉じることによりバルブを閉じる。もし、パックにスプリング128が含まれるのであれば、それは、バルブが閉じるのを促進するが、多くの場合スプリングを必要とすることなく内部パック圧力はバルブを確実に閉じる。
【0065】
レバーハンドル166と缶102の間の角度が分配の前にもっと大きければ、アクチュエータ/バルブの限界トルクも大きくなり、ゆえにパック100から得られる流速はより大きくなる。レバーハンドル166の側面186には、レバーの角度から、ハンドル166を押し下げた時に得られる流速を示す印が設けられている(例えば成形により)。
【0066】
レバー162には、レバーハンドル166の開口部172の内部に犬歯188が設けられている。この犬歯188は、アクチュエータ108の上部近傍に設けられた溝または軸方向溝190(図4参照)に合うように設計されている。もしアクチュエータ108がゆるめられ、レバーハンドル166が十分に上げられると、犬歯188はこれらの溝190の1つにかみ合い、さらに回転しないように溝190の側面とぶつかる。この方法では、アクチュエータ/バルブはパックから完全に取り外されることがない。
【0067】
加えて、アクチュエータ108のフランジ182には、その下の表面に突出部192が設けられている。この突出部192は図2で見ることができ、アクチュエータ108が完全に閉じた位置に達した時は、ボス106の上面上の環の周りに等間隔で設けられた対応する歯(不図示)の組の一つにカチッと嵌まるように設計されている。これは、使用者に、アクチュエータ108が「ロックオフ」であることを示す。
【0068】
本発明の実施態様は、製品が所定の用量で分配されることにより描写される。用量はノズル長を調整することにより調整することができる。
【0069】
そのような1実施態様の部分は、添付図面の図9で示される。図9の装置は実質的にすでに述べたものと同一であるが、ノズル174とバルブ104とアクチュエータ108の内部にリターンスプリング194及びピストン/バルブ組立品196が設けられている。図9は、完全閉鎖されたポジションのアクチュエータ108を示す。
【0070】
ピストン/バルブ組立品196は、ノズル等の内部において滑動嵌合である中空円筒形状のケージの形状をしている。組立品196は、スプリング194に最も近い端にワン−ウェイバルブ198が設けられている。この実施態様において、最初は、レバーハンドル166が上げられ押し下げられ、製品がケージの背後で押し上げられ、それから圧力がピストン/バルブ組立品196をノズル端に向けて(バルブ198は閉じたまま)押す。これは次々にリターンスプリング194を圧縮する。ハンドル166が放された時、スプリング194は組立品196を押し戻し、バルブ198はこの時に開放され、それによってノズル等の内部に、(ケージと開放バルブを通る)ある用量の製品を残す。当該用量を分配するため、ハンドル166は再度上げられ押し下げられる。この動作は同時に内部を次回使用のための更なるある用量の製品で“再充填”する。この手順は装置が空になるまで続けられる。装置を使用しない時は、端キャップ(不図示)が、外気への露出から前記用量を保護する。図9に示す特徴を有する装置が、製薬等の分配に特に適することが予想される。
【0071】
好ましいピストン組立品の構成部分を、図10、11及び12を参照して記載される。
【0072】
ピストン組立品は、第1ピストン200と第2ピストン202から成る。両ピストン200及び202は一般的にキャップ形状であり、その中心にステム部分204、206を有する。ピストン200、202は、第1ピストン200のステム上の歯208と第2ピストン202のステム上のフランジ210により、互いに連結するように設計されており、それによってシーラントチャンバの境界を定める。使用の際には、シーラントチャンバはシーラントにより満たされる。ピストン200及び202から形成されるピストン組立品において、チャンバを満たすためにおよそ7gのシーラントが必要とされる。これは、既知のピストン組立品においてシーラントチャンバを満たすために必要とされた30g以上に比べて優る。これは、本発明のピストン組立品を取り込んだパックの製造に関する費用を減少させる。
【0073】
図10から図12に示す例は、第2ピストン202の上壁212が、そこに数個の薄いポケットセクション214を有する可撓性の複合プラスティック材料から成るというさらに有利な特徴を有する。これらのポケット214は、シーラントチャンバ内での(充填されたパックの保管中に生じるような)シーラントの膨張で膨らむように設計されており、それによってシーラントを収容して第1ピストンと第2ピストンが互いに分離したり、あるいは固定が外れたりすることを防ぐ。これは、本発明のピストン組立品の際立って優れた点である。
【0074】
図13を参照すると、標準的な2部から成るエアゾール缶内に、図10から図12を参照して述べたものと類似のピストン組立品216が示されている。この装置は、小さな充填バルブ220とは別に、底端218が最初に封止される時に、缶は、構成部材を“後ろ向きに充填”しなけらばならない点で、先に述べたものと異なる。
【0075】
図13のパックのバルブ組立品222と、特にボス部224は、2部から成る缶のトップピース226内にぴったりと合うように特別に設計されている。図13の図は、缶部228に取り付ける直前の(バルブ組立品222がその中にある)トップピース226を示している。
【0076】
ボス部224は、多くの可能なトップピース226のための取付部品の内の1つでしかないことに留意するべきである。トップピース226は、標準的な頂上が開放された円錐形であり、他の実施態様においては、そこに取り付けられる他のバルブ組立品を有していてもよい。例えば、スプレイバルブまたはティルトバルブ(クリーム等の分配のため)のような標準的なエアゾールバルブが取り付けられて良い。また、ピストン組立品の上部の外形が、缶の本体内に突出るバルブのような構成部品を収容する変形を要求して良い留意する必要がある。これは、第2(最上部)ピストンの中空ステムを用いてピストン組立品がその最も上の位置にある時の、バルブ構成部品のための部屋を作ることにより達成することができる。
【0077】
図13の実施態様において、第2ピストン202は最初に缶内に導入される。第2ピストン202の中空ステム206は、ピストン202が挿入された時に、ピストン202と缶の底218の間の空間から空気が逃げられるようにする。円筒状管230が第2ピストンの下側に設けられ、それはピストン202の停止の前に缶の基部に接触し、それによりピストン202の外部スカート232と缶の基部218の間に空間を残すことが判る。
【0078】
第2ピストンの挿入に続き、第1ピストン200(その中にシーラントを有する)が缶の中に挿入される。第1ピストン200が缶の下部に押し下げられると、空気が第1ピストンの下部から、他のピストン202の中空ステム206を通り、缶の基部のバルブ220を通って外に逃げることができる。この空気の逃げ出しは、ピストン200、202が互いにかみ合わさる点まで生じる。ピストン間に捕らわれて残留している空気は、第2ピストン202の側に移動することができ、(空気の圧力は、一時的に外部スカート232を収縮させ)、第2ピストン202の管230の底部の隙間(不図示)を通り、結局バルブ220を通って逃げる。この時、缶は、上部226を取り付けられる状態にある。上部/バルブ組立品は、使用者の要求に応じて取り付けられて良いことに留意するべきである。
【0079】
本発明の更なる実施態様によるピストン組立品の構成部分を、今より図14ないし図18を参照して述べる。図14は、容器401の出口403を通り、ノズル405からの製品の分配を制御するバルブ404へと分配される製品402を収容する容器401の断面図を示す。ネジ溝により出口403に取付けられたバルブ404とノズル405は、バルブ404にまたネジ溝により取付けられている。
【0080】
容器401内にあるものは、2つのピストン408、409であり、その間には粘性物質410がある。ピストン408、409及び粘性物質410は、容器401内で推進体406から製品402を分離している。推進体はいかなる適当な推進体で良い。一般的には、推進体は、常温、常圧では気体であり、加圧された時に液化する物質である。
【0081】
ピストン408の中央開口411でかみあうピストン409の中央管部412により、ピストン408、409は互いに結合している。ピストン408、409は図15及び16においてさらに詳細に示されている。
【0082】
図15はピストン408の断面図である。ピストン408は、容器401の壁の内表面に接触するスカート部413を有する。ピストン408も、側壁415によりスカート部413につながる環状部414を有する。中央管状部416は、中央開口411を画する環状部414の内側から垂れ下がっている。管状部416の端にあり、環状部414から離れているものは、開口411の中心に向いている先を尖らせたフランジ417である。フランジ417がある管状部416の部分は、フランジ417が外側に曲がることができるように、環状部414に隣接した管状部416の部分よりも薄い壁厚を有する。
【0083】
図16は、ピストン409の断面図である。ピストン409は、容器401の内壁でかみ合うスカート部419が垂れ下がる中央部418を有する。中央部418から中央に垂れ下がっているものは、数個の中央部418に隣接するリッジ421と、中央部418から離れた管状部412の端でラチェット部422とを有する管状部412である。ラチェット構造422の隣は、管状部412の周辺を円周状に延びる溝423である。
【0084】
使用の際には、管状部412及びスカート419の間のピストン409の部分は、粘性物質410により満たされる。管状部412はそこで、ラチェット構造422がフランジ417に接触するまで、管状部416により境界を区切られたピストン408の中央開口411に挿入される。さらに、ピストン408、409を一緒に押すと、ラチェット構造422でかみ合うようにフランジ417が歪む。ラチェット構造は、ピストン408、409が一緒に押されるが、ラチェット構造422でフランジ417がかみ合った後は、容易に離れられないような形状をしている。
【0085】
リッジ421は、管状部416の内側壁で摩擦によりかみ合い、粘性物質がピストン408の管状部416とピストン409の管状部412との間を通ることを防ぐことを助ける。
【0086】
ピストン408、409及び粘性物質410により形成された複合ピストンは、図14に示すように、その後容器401に挿入され、使用されてもよい。
【0087】
本発明は、相互にかみ合わされたフランジ417とラチェット構造422が、製品402中に推進体406が漏れる可能性を低くするという複合ピストンの有効性を損ねかねない、推進体406がピストン408、409の間の粘性物質410に入ってピストン408、409を引き離すことによる、ピストン408、409の分離の可能性を低くする利点を有する。
【0088】
しかし、ピストン408、409は、図18に示すように、環状部414が中央部418に突当たるまで、フランジ417がさらにラチェット構造422を上がって動くことができるように、容器の内壁に対して押し付ける粘性物質の一定の力があることを確保するために、ピストン408、409が互いに向かって動くことができる。
【0089】
容器の内壁に接する粘性物質410の存在は、壁とかみ合うスカート413、419の間の摩擦力を低減し、容器401内のピストン408、409が滑らかに動くことを助ける。加えてまたは代わりに、粘性物質410は、製品の成分が、ピストン408、409を通して、又は壁とかみ合うスカート413、419と容器401の内壁の間に浸透することを防ぐことを助けるための封止として用いることができる。
【0090】
図14に示す例では、バルブ404が使用者により開放された時に、ピストンが、推進体406により出口403に向かって押される。これにより、製品402は出口403から出て、バルブ404を通り、ノズル405を通って出て行く。
【0091】
しかし、代わりの例では、推進体406と容器401の基部407は省略されて良い。この例では、容器401は、製品402を出口403から分配するためにピストン408、409を出口403に向かって押す、使用者により望まれる機械装置(不図示)に挿入されて良い。
【0092】
今より図19aないし19dを参照すると、戻り止め部510が、第2ピストン502のステム又は管状部506の端ではなくステム506の中間に設けられた変形された複合ピストンが示される。図19aに示すように、複合ピストンの組立中に、ステム502の端512が容器のドーム状基部518に接するまで、第2ピストン502が容器528内に押し込まれる。キャステレーション522が、空気がステムの外側の容積530からステムの内側の容積532にあるいはその反対方向に通過することができるように、ステムの端512の周囲に配置されたステム壁に設けられていても良い。
【0093】
図19bに示すように、第1ピストン500はそこで、ラチェット構造508の最初の歯を付けた部分が戻り止め510と最初にカチッとはまる位置においてかみ合うまで容器内に押される。第1ピストン500が、ラチェット構造508の3番目に歯を付けた部分が戻り止め510と3番目にカチッとはまる位置においてかみ合うようにさらに押されると、シーラント512は第1及び第2ピストンの間の空間を満たし、そして逃げる空気は、壁とかみ合うスカート516と容器の間から空いている容積530へ押され、バルブ520を通って逃げることができる。図19cは三番目にカチッとはまる位置における第1及び第2ピストンを示す。
【0094】
シーラント514が所定の用量で第1ピストンに配される。この用量の体積には許容誤差がある。もしシーラントの体積が標準の体積より僅かに大きいか又は小さい時は、ラチェット構造508は複合ピストンが同じように機能することができるようにすることができる。もし、より多くのシーラントがある時は、ラチェット構造508の2番目に歯を付けられた部分が戻り止め510と2番目にカチッとはまる位置でかみ合う時に、シーラントは空間を満たす。もし、シーラントがより少ない時は、図19dで示されるように、ラチェット構造508の5番目に歯を付けられた部分が戻り止め510と5番目にカチッとはまる位置でかみ合う時に、第1ステム504の端が第2ステム506の端とそろった時に、シーラントは空間を満たす。
【0095】
ステム506は、壁とかみ合うスカート516が容器壁528の真っ直ぐなのが終わる容器の湾曲部534とかみ合う前に、容器のドーム状基部518とかみ合うように十分な距離で延びている。この方法では、空気はスカート516及び容器壁528の間にまだ逃げることができる。
【0096】
今より図20を参照し、改良されたノズル/端キャップ装置234が示される。この装置は端キャップ236を組立品の開封防止タブ238と組合わせる。この例の端キャップ236は成形中にレバーキャップ240と一体となって形成されている。図20で判るように、この開封防止タブ238は、バルブアクチュエータに設けられた8つの縦溝242の内の1つとかみ合うY字型プラスティック片を含む。タブ238は、アクチュエータの最初の回転に先立って、パックの通常の使用ができるように取り外される。
【0097】
レバーキャップ240に取付けられたままの端キャップ236についての図20の様子は、パックが販売用に提供されている時のものである。これは、製品展示棚によりたやすく合わせることができるように、ノズル244から端キャップを取り除くことにより、パックの全体の高さを都合よく減少させる。任意に、もし必要であるなら、ノズル長をも短くすることができる。
【0098】
購入後に、ノズル244が切り開かれた時は、レバーキャップ240から端キャップ236を取り外し(それらの間に設けられたスナップオフブリッジ246にて)、図20において破線で示される位置に端キャップ236を配することにより、ノズルを保護することができる。この端キャップ236の取り外しは、アクチュエータの縦溝242との嵌合からY字型タブ238をも取り除く。
【0099】
ノズル244にも、その最下端において歯246が設けられている。これらの歯246は、望まないノズルの除去を防止するために、アクチュエータ上の縦溝242と働き合う。ノズル244が十分な力でゆるめられる時に折れるべく適合された放射状のブリッジ248が設けられている。このウェブ/ラチェット装置は、購入に先立つ望まないノズルの取り外しの便利な抑止物として、および、開封の標識として機能する。
【0100】
一般的には、この前述の装置は、その中にバルブ組立品を有する空のキャニスターの真ん中上に挿入されるボス部を含む。しかし、特別に適合された取り付けキャップによりキャニスターの上端でバルブ組立品を取り付けることもできる。図21において取り付けキャップ300の1例をみることができる。
【0101】
バルブ601は、キャップ600と前述したものと同様の方法でバルブ601に適合するアクチュエータ602に取り付けられる。任意の支持構成部分603が図21の右側に見えるように設けられて良い。あるいは、図21の左側に見えるように、支持構成部分603が設けられず、アクチュエータ602の下側への入口バルブ601を取巻くスリーブ604を形成するために、キャップ600が上方向に続く。アクチュエータに設けられた凹606の中で一端に置かれるスプリング605も、設けられている(他の図面に関連してすでに述べた利点のため)。
【0102】
入口バルブ/アクチュエータ/取り付けキャップ組立品は、キャニスター607(この場合では、2部分から成るエアゾール缶)の上端の方に下げられ、缶のトップリム609の外側の周りのキャップ600に設けられたカール状のリップ608をクリンプすることにより、上端にクリンプされている。トップリム609は、一般的には本技術で一般的に知られた種類の直径1インチ(25.4mm)の円形リムである。
【0103】
缶600は、代わりに、3部から成るエアゾール缶(封止ドームを有する)または頂部に穴を有する既知のエアゾールであってもよい。あるいは、缶600は、一般的に直径1インチまたは25.4mmの円形リムに向かって狭くなる先細りの側を形成された一体型缶でもよい。
【0104】
この例のバルブ組立品は、それらの前述の実施態様から変形されている。端キャップ611を有するノズル610は、より強い強度を得るため、増加した長さのネジ溝620によりバルブ601に取り付けられる。ノズル610は、アクチュエータ602に直接は接続されていない。この組立品は、それらのすでに述べたものより、例えばノズルがバルブにきつく締められるので、これはバルブの開放を生じず、そのため製品がノズル端から滴れることがないといった利点を有する。
【0105】
図21に示された他の構成部分はそれらのすでに述べたものと同様である。前述のプラスティックレバー630は、より単純なレバー装置により置き換えられることに留意するべきである。容器は以下の方法で充填される。最初に、複合ピストンが、缶の上端が開いており、ピストンの挿入を助けるためにリップ621が外側に拡げられている間に缶の中に挿入される。缶は、トップピース622を取り付けることにより、又は缶を先細りに形成することにより1インチ(25.4mm)の孔を形成するように閉じられる。それから、缶は、上から製品を注入される。そこで、バルブ601、アクチュエータ602、ノズル610、キャップ600及びレバーを含むバルブ組立品が、カール状のリップ608をクリンプすることにより、上端リム609に固定される。
【0106】
開封防止タブ640は、バルブアクチュエータに設けられた8個の縦溝642の内の一つにかみ合うレバー630に接続されたプラスティックの平面片からなる。タブ640は、パックの通常の使用のためにノズル610でのねじ回しとアクチュエータの最初の回転の前に取り外される。
【0107】
図21の実施態様のもう一つの利点は、バルブ組立品に取り付けるためにボスが必要ないことである。これは、缶の最大容量を他の記載した実施態様のそれより大きくすることができ、パックの全外観は実質的に影響を受けないことを意味する。
【0108】
図22aおよび22bは、図21のそれと同様の実施態様の分解図を示す。キャニスターにバルブ組立品を固定する前に、下からキャップ700にバルブ701を挿入し、そこで、バルブを定位置に保持するために、めねじが設けられた保持部材715をバルブ701の突出部のおねじにネジ止めすることによってバルブ組立品は組立てられる。保持部材715の外部表面には、縦にリブ716が設けられている。アクチュエータ702には、対応する内部リブ717が設けられている。アクチュエータ702が保持部材715上に配置された時、アクチュエータ702と保持部材715が回転して結合されるように、リブ716、717が互いにかみ合う。保持部材715の外表面上の戻り止め部718は、保持部材715でアクチュエータ702を保持するため、アクチュエータ702の内表面上の対応する凹んだ溝719にかみ合う。ノズル710と端キャップ711は、図21の実施態様と同様の方法によってバルブ701にネジ止めされる。キャップには、バルブ操作を制御するために従来のワイヤーレバーを用いるためヒンジ部720が設けられていても良い。あるいは、キャップは、図8a及び図8bに示した型の成形されたプラスティックレバーと使用しても良い。
【0109】
本発明の容器は、もし必要なら、製品と複合ピストンの挿入の後に、容器を封止する分離したドーム状基部を取り付けることによって、底から満たされても良いことが理解される。
【0110】
記載したパックは、製造中にパックに充填されるように製品を送る代わりに、製造者または保管者によって彼ら自身の建物内で、ばら荷の分量の製品から充填または再充填されてよいことを含む、公知のパックに対して際立った利点を有する。これは、製品充填パックは、製造するのにより安価であり、より容易なことを意味している。パックはそれ自体もまた、製造するのにより安価であり、より容易である。
【0111】
変形及び改良は、本発明の範囲から逸脱せずに前記のものに加えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施形態によるディスペンシング装置の断面の側面図である。
【図2】 図1の装置のバルブ領域の拡大図である。
【図3】 本発明の別の実施形態による装置のバルブ領域の断面の拡大図である。
【図4】 ピストン、ノズル又は重複部分を除いた図1の装置の斜視分解図である。
【図5】 図1の装置に使用されるためのレバーの構造の概略図である。
【図6】 充填する間の図1の装置の断面の側面図である。
【図7】 充填サイクルの開始時の本発明の好ましい実施形態による装置のピストンクラウン領域の拡大断面図である。
【図8】 使用の間の図1の装置の断面の側面図である。
【図9】 製品の所定の用量を分配するために適合させた、本発明のさらなる実施形態による装置のノズル領域の断面図である。
【図10】 本発明によるピストン組立品の第1ピストンの断面図である。
【図11】 図10の第1ピストンと協同する第2ピストンの断面図である。
【図12】 壁の各々の部分の相対的な厚さを示す、図11のピストンの壁の頂部の平面図である。
【図13】 「後方」充填に適した、本発明のさらなる実施形態による装置の断面の側面図である。
【図14】 容器内に本発明の別の実施形態による複合ピストンを示す容器の側面図である。
【図15】 図14に示した複合ピストンに使用されるための下部ピストンの側面図である。
【図16】 図14に示した複合ピストンに使用されるための上部ピストンの側面図である。
【図17】 間隔をあけた離れた位置に連結された、図15及び16の上下部ピストンの側面図である。
【図18】 閉鎖位置に連結された、図15及び16の上下部ピストンをの側面図である。
【図19】 使用の間の本発明の別の実施形態による装置の断面の側面図である。
【図20】 改良された開封シール装置を示す、本発明による装置の頂部の側面図である。
【図21】 本発明のさらに別の実施形態による装置のノズル先端の断面図である。
【図22】 本発明のさらなる実施形態による装置のノズル先端の断面分解図である。
【符号の説明】
104…バルブ組立品、 106…ボス、 108…アクチュエータ、
110…ねじ山、 112…フラップバルブ、 116…ポート、
138…複合ピストン、
140a…第1ピストン、 140b…第2ピストン、
142a、b…ステム、 166…レバー、
Claims (14)
- ディスペンシング装置に使用される複合ピストンであって、
前記複合ピストンは、第1ピストン(200、408、500)、第2ピストン(202、409、502)、及び連結手段を含み、該連結手段(204、206、411、412、504、506)は、第1及び第2ピストンを互いに動かせるように連結し、複合ピストンの動く方向に実質的に平行な方向で、第1と第2ピストンの間の制限された相対的な動きを可能にするものであって、
前記連結手段は、前記第1と第2ピストンの内の1つでの突出部(204、411、504)、及び前記第1と第2のピストンのもう一方での凹部(206、412、506)を含み、前記突出部はピストンを互いに連結するために前記凹部でかみ合うものであって、
前記凹部は前記第1及び第2ピストンの内の1つの中央開口(206、412、506)であり、前記突出部は前記凹部にかみ合うように配置された前記第1及び第2ピストンのもう一方の中央突出部(204、411、504)であることを特徴とする複合ピストン。 - 請求項1に記載の複合ピストンであって、前記第1及び第2ピストンは、ピストンシーラントチャンバの境界を定めるために使用時に連結することを特徴とする複合ピストン。
- 請求項2に記載の複合ピストンであって、前記ピストンシーラントチャンバは外周に開いていることを特徴とする複合ピストン。
- 請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の複合ピストンであって、前記突出部と前記凹部は互いにかみ合うことができるラチェット構造を含み、該ラチェット構造(208、210、417、422、508、510)は互いに相対したピストンの動きを一方向のみで可能にすることを特徴とする複合ピストン。
- 請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の複合ピストンであって、前記ピストンが、プラスティックのような可撓性、弾力性がある材料から製造されていることを特徴とする複合ピストン。
- 請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載の複合ピストンであって、前記複合ピストンは、使用時に複合ピストン近傍の容器(228、401、528)の内壁に接触し、かつ、該容器の内壁に対する複合ピストンの封止を容易にし、および/または前記複合ピストンと前記容器の内壁との間の摩擦を減らすよう適合された粘性物質(410、514)も含むことを特徴とする複合ピストン。
- 請求項6に記載の複合ピストンであって、ピストン組立品は、使用時にシーラントの膨張を収容するための膨張手段を具備することを特徴とする複合ピストン。
- 請求項7に記載の複合ピストンであって、前記膨張手段は、前記第1および/または第2ピストンに設けられた薄くされた部分(214)を含み、前記薄くされた部分は使用時にシーラントの膨張を収容するために風船のような方法で膨張するようにされたポケットを形成することを特徴とする複合ピストン。
- 請求項1ないし請求項8のいずれか1項に記載の複合ピストンを含むディスペンシング装置。
- 製品をそこから分配するための容器であって、前記容器は、請求項1ないし請求項8のいずれか1項に記載の容器内を動くことができるように支持されたピストンと、製品が分配される出口を含み、前記容器壁と前記複合ピストンは、容器内の製品チャンバーの境界を定め、出口から製品を放出し出口に向う容器内の複合ピストンの動きを定めるであることを特徴とする容器。
- 請求項10に記載の容器であって、前記複合ピストンは、前記第1と第2ピストンの間に位置し、前記第2ピストンを前記第1ピストンの方に動かすために、前記第1と第2のピストンの間で働く圧縮力により、容器の内壁にかみ合わせるように適合されている粘着物質を含むことを特徴とする容器。
- 請求項11に記載の容器であって、前記複合ピストンは、さらに、容器の内壁に接する壁とかみ合うスカートを含むことを特徴とする容器。
- 請求項12に記載の容器であって、前記壁とかみ合うスカートは第1および第2ピストンの両方に設けられていることを特徴とする容器。
- 請求項10ないし請求項13のいずれか1項に記載の容器であって、前記容器は、出口にピストンを押す推進システムを具備する圧力パックディスペンサー(pressure pack dispenser)であることを特徴とする容器。
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