KR20220102149A - 포뮬러 카트리지를 위한 밸브 시스템 - Google Patents

Abstract

밸브 시스템은, 밸브 바디; 밸브 캡; 및 반경 방향 및 축 방향으로 압축되는 밸브 바디와 밸브 캡 사이의 밸브 플러그, 및 전체적으로 밸브 바디와 밸브 캡을 관통하고 부분적으로 밸브 플러그를 관통하여 연장되는 중앙 보어를 포함한다. 밸브 시스템은 헤어 컬러 포뮬러를 포함할 수 있는 패킷에 용접된다. 그런 다음, 패킷들 중 하나 이상이 분배 디바이스와 호환 가능한 카트리지에 사용된다.

Description

포뮬러 카트리지를 위한 밸브 시스템

본 출원은, 그 내용 전체가 참조로서 여기에 포함되는, 2019년 12월 26 일에 출원된 미국 임시 출원 62/953,689호의 이익을 주장한다.

다수의 사용들을 통한 누출을 방지하는 포뮬러 카트리지(formula cartridge)를 위한 밸브 시스템(valve system)이 개시된다. 밸브 시스템을 갖는 포뮬러 카트리지는 카트리지로부터 포뮬러(formula)(들)를 펌핑하는 전자 디바이스와 호환되며 전자 디바이스 내에 삽입될 수 있다. 전자 분배 디바이스들(dispensing devices)은 하나 이상의 제품들을 분배하기 위한 하나 이상의 포뮬러 카트리지들 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 분배될 수 있는 제품들은 염료들(dyes)과 같은 헤어 케어 제품들, 로션들 및 크림들과 같은 스킨 케어 제품들 등을 포함하지만 이에 국한되지 않는다.

일 실시예에서, 밸브는 밸브 바디(valve body)와 밸브 캡(valve cap) 사이에서 압축되는 실리콘(silicone) 밸브 플러그(valve plug)를 포함한다.

일 실시예에서, 실리콘 밸브 플러그는 실리콘 또는 실리콘 공중합체(silicone copolymer), 또는 이들의 유도체들(derivatives)로부터 선택된다.

일 실시예에서, 실리콘 밸브 플러그는 적절한 양의 압력에서 적절한 양의 흐름을 허용하도록 치수가 정해진 슬릿(slit)을 갖는다.

일 실시예에서, 실리콘 밸브 플러그는 코팅(coating)을 갖는다.

일 실시예에서, 밸브 시스템은 제조 시점부터 소비자 사용 시점 사이에 포뮬러가 누출되지 않도록 제공된다.

일 실시예에서, 밸브 시스템은, 카트리지가 디바이스와 결합되면(카트리지가 삽입되면, 누출 없음), 분배 디바이스 내에서 적절하게 기능하도록 제공된다.

일 실시예에서, 밸브 시스템은 카트리지로부터 포뮬러의 적절한 흐름을 허용하도록 제공된다.

일 실시예에서, 밸브 시스템은, 카트리지가 디바이스로부터 분리될 때, 누출되지 않도록 제공된다.

이 항목은 다음의 상세한 설명에 추가로 설명되는 단순화된 형태의 개념들에 대한 선택을 소개하기 위해 제공된다. 이 항목은 청구되는 주제의 주요 특징들을 식별하기 위한 것이 아니며, 청구된 주제의 범위를 결정하는 데 도움이 되도록 사용되지도 않는다.

본 발명의 전술한 양태들 및 수반되는 많은 이점들은, 첨부되는 도면과 함께 취해질 때 다음의 상세한 설명을 참조하여 동일하게 더 잘 이해됨에 따라, 더 쉽게 이해될 것이다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 분배 디바이스 및 포뮬러 카트리지의 개략도이다;
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 분배 디바이스 및 포뮬러 카트리지의 개략도이다;
도 3a는 본 개시의 일 실시예에 따른 도 1 및 도 2의 포뮬러 카트리지와 함께 사용하기 위한 패킷(packet)의 개략도이다;
도 3b는 본 개시의 일 실시예에 따른 도 1 및 도 2의 포뮬러 카트리지와 함께 사용하기 위한 패킷의 개략도이다;
도 3c는 본 개시의 일 실시예에 따른 도 1 및 도 2의 포뮬러 카트리지와 함께 사용하기 위한 패킷의 개략도이다;
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 조립된 밸브 시스템의 개략도이다;
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 도 3a, 도 3b, 및 도 3c의 패킷에 사용하기 위한 도 4의 밸브 시스템의 구성 요소들을 도시하는 개략적인 분해도이다;
도 6은 도 4의 밸브 시스템의 개략적인 상세도이다;
도 7은 도 4의 밸브 시스템 중 밸브 캡의 개략적인 단면도이다;
도 8은 도 4의 밸브 시스템 중 밸브 플러그의 개략적인 단면도이다; 그리고
도 9는 도 4의 밸브 시스템 중 밸브 바디의 개략적인 단면도이다.

도 1 및 도 2는 일 실시예의 분배 디바이스(100) 및 포뮬러 카트리지(200)에 대한 도면을 도시하고 있다. 비록, 본 개시의 밸브 시스템이 도 1의 분배 디바이스(100) 및 포뮬러 카트리지(200)의 맥락에서 설명되지만, 밸브 시스템은 분배 디바이스(100) 및 포뮬러 카트리지(200)에만 국한되지 않은 적용 분야들을 갖는다.

일 실시예에서, 분배 디바이스(100)는 재충전 가능 또는 재충전 불가능 배터리들, 또는 가정용 교류 전류에 의해 전력을 공급받을 수 있는 휴대용 기기(hand-held appliance)이다. 일 실시예에서, 분배 디바이스(100)는 헤어 컬러 포뮬러와 같은 헤어 트리트먼트 제품을 적용하도록 구성된다. 일 실시예에서, 분배 디바이스(100)가 헤어 컬러 포뮬러를 분배하도록 구성될 때, 분배 디바이스(100)는 포뮬러 분배 브리스틀들(102)에 인접한 복수의 가요성 브리스틀들(104)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 및 제2 행(row)의 브리스틀들(104)이 포뮬러 분배 브리스틀들(102)의 우측 및 좌측 상에서 포뮬러 분배 브리스틀들(102)의 행을 따라 각각 제공된다. 일 실시예에서, 브리스틀들(102 및 104)은 가요성 플라스틱 또는 탄성중합체(elastomer)로 제조된다. 일 실시예에서, 포뮬러 분배 브리스틀들(102)은 브리스틀들을 통한 포뮬러의 통과를 허용하는 중심 보어(centr bore)를 포함한다. 일 실시예에서, 마사징(massaging) 브리스틀들(104)은 원위 단부에 볼 팁(ball tip)을 포함한다. 각 행의 브리스틀들(104)은 포뮬러 분배 브리스틀들(102)의 일 측면을 따라 단일 행의 블리스틀들(104)을 포함한다. 게다가, 각 브리스틀(104)은 단일이며, 동일한 루트로부터 연장되는 하나 이상의 브리스틀(104)을 갖지 않는다. 브리스틀들(104)은 어느 한 행에서 단일하게 정렬되고, 동일한 행의 인접한 브리스틀들(104)은 균일하게 이격된다. 브리스틀들(104)의 우측 및 좌측 행들은 브리스틀 배치, 브리스틀 간격, 및 브리스틀 높이에서 일치할 수 있다. 포뮬러 분배 브리스틀들(102)은 인접한 마사징 브리스틀들(104)의 간격 사이에 배치될 수 있다. 브리스틀들(102 및 104)의 높이는 균일할 수 있지만, 균일할 필요는 없다. 한 행에서 마사징 브리스틀들(104) 및 포뮬러 분배 브리스틀들(102)의 수는 3 내지 10 개, 또는 3 내지 6 개, 또는 3 내지 4 개와 같이 적다.

일 실시예에서, 포뮬러 카트리지(200)는 분배 디바이스(100) 내에 삽입될 수 있다. 이를 위해, 분배 디바이스(100)의 단부(106)는, 포뮬러 카트리지(200)의 대부분이 분배 디바이스(100) 내에 수용되도록 포뮬러 카트리지(200)를 삽입하는 것을 허용하는, 오프닝(opening)을 갖는다. 포뮬러 카트리지(200)는 가요성 암(flexible arm) 상의 램프(ramp)와 같은 디텐트(detent)에 의해 분배 디바이스(100)의 제 위치에 고정된다. 이와 반대로, 포뮬러 카트리지(200)는 디텐트를 누름으로써 분배 디바이스(100)로부터 해제될 수 있다.

하나 이상의 컨트롤 버튼들(control buttons)(108)은 대체로 분배 디바이스(100) 상에 위치될 것이다. 일 실시예에서, 분배 디바이스(100)의 외부 하우징은 의도되는 적용 분야에 따라, 플라스틱들, 금속들, 또는 조합과 같은 강성 재료들로 제조될 수 있다. 일 실시예에서, 재충전 가능 또는 재충전 불가능 배터리들과 같은 전원(power supply), 및 모터(motor)가 분배 디바이스(100) 내에 수용될 수 있다. 일 실시예에서, 모터는 포뮬러를 분배하기 위해 펌프를 구동한다. 일 실시예에서, 포뮬러 카트리지(200)의 외부 하우징은 적용 분야에 따라, 강성 플라스틱들, 금속들, 또는 조합으로 유사하게 제조될 수 있다. 일 실시예에서, 포뮬러 카트리지(200)는 일회용으로 제조된다. 일 실시예에서, 포뮬러 카트리지(200)의 하우징은 일회용이 아니지만 그 안에 수용되는 포뮬러 패킷들은 일회용이다.

일 실시예에서, 포뮬러 카트리지(200)의 외부 하우징은 규칙적인 또는 불규칙한 형태들을 포함하는 임의의 기하학적 형태를 가질 수 있다. 일 실시예에서, 포뮬러 카트리지(200)는 원형, 삼각형, 정사각형, 직사각형, 다각형, 규칙적인 또는 불규칙한 형상들 등뿐만 아니라 다른 대칭 및 비대칭 형상들, 또는 이들의 조합들을 포함하는 실질적으로 임의의 기하학적 형상의 단면을 포함한다. 일 실시예에서, 포뮬러 카트리지(200)는 길이의 대부분(즉, 분배 디바이스(100) 내에 삽입되는 부분)에 대해 반원 형상 부분(204)에서 반원 단면을 갖고, 외부에 남아 있는 부분에 대해 원통 형상 부분(202)에서 원형 단면을 갖고, 이는 분배 디바이스(100)의 형상으로 인해 원형으로 된다.

도시된 실시예에서, 포뮬러 카트리지(200)는 제1 원통 형상 부분(202) 및 제2 반원 형상 부분(204)을 갖는 하우징을 갖고, 여기서, 반원 형상 부분(204)은 분배 디바이스(100) 내에 삽입될 수 있는 한편, 원통 형상 부분(202)은 대부분 외부에 남아 있고 분배 디바이스(100)의 익스텐션(extension)으로서의 역할을 한다.

일 실시예에서, 전기 접촉들(electrical contacts)은, 포뮬러 카트리지(200)가 분배 디바이스(100) 내에 삽입될 때, 이루어진다. 일 실시예에서, 전기 접촉들은 포뮬러 카트리지(200) 내의 전자 장치가 분배 디바이스 상의 버튼들(108)을 통해 작동되게 한다. 일 실시예에서, 분배 디바이스(100)가 포뮬러 카트리지(200)와 전기 접촉이 이루어진 것을 감지할 때, 모터가 작동될 수 있다.

도 3a, 도 3b, 도 3c는 본 개시의 일 실시예에 따른 패킷(300)에 대한 도면이다. 패킷들(300) 중 하나 이상이 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같은 포뮬러 카트리지(200)에 수용된다. 패킷들(300)의 각각은 적용 분야에 따라 상이한 포뮬러를 포함할 수 있다. 예를 들어, 헤어 컬러 포뮬러들은 컬러 포뮬러 및 디벨로퍼(developer)를 별도의 패킷들(300)에 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 디벨로퍼는 적어도 과산화수소(hydrogen peroxide) 또는 다른 산화제(oxidizing agent)를 포함한다. 일 실시예에서, 패킷(300)은 포뮬러 카트리지(200)의 반원 형상 부분(204) 내에 꼭 맞도록 치수가 정해진 대체로 직사각형 형상을 갖는다. 패킷(300)은 내부에 포함되도록 의도되는 포뮬러들에 대해 불투과성 및/또는 내화학성 또는 불황성인 가요성 시트 재료들로 제조될 수 있다. 일 실시예에서, 패킷(300)은 패킷에 불투과성, 내화학성, 및 용접성(weldability)을 부여하기 위해 다수의 플라이 시트들(ply sheets)로 이루어진다. 예를 들어, 금속화된 시트들 및 호일들(foils)이 패킷(300)에 불투과성을 부여할 수 있다. 일 실시예에서, 열-용접 가능 재료들은 패킷을 형성하기 위해 두 개의 유사한 시트들 또는 이중 시트(doubled-over sheet)에 대해 엣지들(edges)을 따라 용접(welding)을 허용한다. 용접 가능 재료들은 밸브 시스템 주위에 열-용접되는 밀봉(seal)을 허용한다.

일 실시예에서, 밸브 시스템(400)은 패킷(300)의 짧은 치수의 측면들 중 하나를 따라 패킷(300)에 부착된다.

밸브 시스템이 도 4, 도 5, 도 6, 도 7, 도 8, 및 도 9에 도시되어 있다. 일 실시예에서, 밸브 시스템(400)은 밸브 바디(valve body)(402), 밸브 캡(valve cap)(404), 및 밸브 플러그(valve plug)(406)를 포함한다. 일 실시예에서, 탄성중합체의 밸브 플러그(406)는 실리콘을 포함하는 탄성중합체이다. 일 실시예에서, 밸브 플러그(406)는 코팅되어 있다. 일 실시예에서, 밸브 바디(402)는 모놀리식 재료 조각(monolithic piece of material)으로 이루어진다. 일 실시예에서, 밸브 플러그(406)는 모놀리식 재료 조각으로 이루어진다. 일 실시예에서, 밸브 캡(404)은 모놀리식 재료 조각으로 이루어진다.

일 실시예에서, 밸브 바디(402) 및 밸브 캡(404)은 폴리에틸렌(polyethylene) 또는 폴리에틸렌의 공중합체들과 같은, 반강성 비탄성 플라스틱들과 같은, 유사한 재료들로 제조된다. 일 실시예에서, 밸브 바디(402)는 그 전체를 관통하여 연장되는 중앙 보어(central bore)를 갖는 중앙 원통형 섹션(408)을 갖는다. 중앙 원통형 섹션(408)은 중앙 원통형 섹션(408)의 보어보다 작은 홀(hole)(460)을 갖는 바닥 디스크(410)를 갖는다. 따라서, 밸브 플러그(406)는 바닥 디스크(410) 상에 놓임으로써 중앙 원통형 섹션(408)의 내부 상에서 지지될 수 있는 한편, 바닥 디스크(410)의 홀(460)은 포뮬러가 밸브 시스템을 통과하도록 허용한다(도 9 참조).

일 실시예에서, 밸브 바디(402)는 중앙 원통형 섹션(408)의 중심 축에 대해 반경 방향 및 수직으로 연장되는 플랜지(412)를 갖는다. 플랜지(412)는 중앙 원통형 섹션(408)의 상부 주변 둘레로 연장된다. 플랜지(412)는 밸브 바디(402)의 원형 오프닝과 비교하여 장축 및 단축을 갖는 타원형으로 정의될 수 있는 외주를 갖는다.

플랜지(412)의 상부 표면은 하나 이상의 커넥터들(connectors) 또는 디텐트들을 지지한다. 일 실시예에서, 제1 세트의 바브들(barbs)(414, 416)은 플렌지(412)의 일 측 상에 플랜지(412)에 대해 수직으로 제공되고, 제2 세트의 바브들(418, 420)은 제1 세트의 바브들의 맞은 편에 플랜지(412)에 대해 수직으로 제공된다. 바브들(414, 415, 418, 420)은 플랜지(412)로부터 멀어지도록 지향되고, 바브 또는 램프는 반경 방향 외측으로 경사진다. 바브들(414, 416, 418, 420)은 바브 섹션 및 스템 섹션을 포함하도록 되어 있다. 일 실시예에서, 각 세트의 하나의 바브(414, 418)는 타원형의 장축의 중심에 있고, 세트의 두 번째 바브(416, 420)(중심에서 벗어난 바브)는 타원형 장축의 중심에 있는 바브(414, 416)에 대해 반시계 방향으로 배치된다. 세트들의 바브들(414, 416, 및 418, 420)은 서로 바로 맞은 편에 배치되고, 밸브 바디(402)의 오프닝 옆에 병치된다(juxtaposed). 각 세트의 바브들(414, 416, 및 418, 420)은 밸브 바디(402)의 오프닝 둘레의 원주의 약 1/4 미만을 차지하고, 이로써, 원주에 인접한 두 개의 대향하는 공간들을 남긴다. 후술되는 바와 같이, 각 세트의 바브들에 있는 하나의 바브(중심에서 벗어난 바브)는 충전 단계 후에 분리되도록 설계되고, 그 세트의 나머지 바브는 밸브 캡(404)을 고정하는 데 사용된다. 일 실시예에서, 바브(414 및 418)과 같은 단일 바브가 플랜지(412)의 각 측 상에 배치된다.

플랜지(412) 아래의 밸브 바디(402)는 플랜지(412)와 평행하게 그리고 그 아래에 배치되는 얇고 좁은 스트립들과 유사한 복수의 핀들(fins)(422)을 갖는다. 핀들(422)은 밸브 바디(402)의 외부에 수직이다. 핀들(422)은 밸브 바디(402)의 원주 둘레에 배치된다. 핀들(422)은 인접한 필들로부터 이격되어 있다. 단단한 얇은 재료의 윙들(wings)(424, 426)이 플랜지(412)의 양 측에 있는 장축의 각 단부로부터 플랜지(412)의 밑면의 아래로 그리고 반경 방향으로 연장되어(도 9), 핀들(422)이 윙들(424, 426)에 결합될 때 한 지점으로 테이퍼지도록 한다. 따라서, 장축의 양 측에 있는 핀들(422)의 단부들이 윙들(424, 426)에 결합됨으로써 고정되어, 핀들(422)의 단부들이 휘어 누출 지점으로 발전하는 것을 방지한다. 핀들(422)은 패킷(300)에 밀봉을 제공하기 위한 것이다.

일 실시예에서, 제1 및 제2 스티프너 로드(stiffener rod)(428, 430)는 디스크(410)의 바닥에 대해 수직으로 결합된다. 제1 및 제2 스티프너 로드(428, 430)는 플랜지(412)의 장축과 일렬로 배치되지만, 밸브 바디(402)의 대향하는 측들에 배치된다. 제1 및 제2 스티프너 로드(428, 430)는 패킷(300) 내에 배치할 수 있는 길이를 갖고, 추가 강성을 부여하기 위해 밸브 바디(402)의 반대되는 단부에서 서로 결합될 수 있다. 제1 및 제2 스티프너 로드(428, 430)는 십자형(cruciform) 단면 형상 또는 강성을 추가하는 임의의 형상들을 가질 수 있다. 핀들(422)이 패킷(300)의 짧은 치수의 두 개의 시트들 사이에 열용접되도록 밸브 바디(402)가 패킷(300) 상에 위치되고, 플랜지(412)는 패킷(300)의 짧은 측 바로 위에 돌출되며, 스티프너 로드들(428, 430)은 패킷(300) 내에 있다.

일 실시예에서, 밸브 플러그(406)는 실리콘 또는 그 공중합체, 또는 이들의 유도체들로 제조된다. 밸브 플러그(406)의 재료는 탄성중합체이다. 일 실시예에서, 밸브 플러그(406)의 외부 표면 및 둘레는 코팅된다. 일 실시예에서, 밸브 플러그(406)의 일 단부는 포뮬러의 분배를 허용하기 위해 관통되도록 구성된다.

도 8을 참조하면, 일 실시예에서, 밸브 플러그(406)는 상이한 외경들의 4 개의 섹션들을 갖는 원통형 형상을 갖고, 여기서, 가장 큰 외경 섹션은 중심 축의 일 단부에 있으며, 가장 작은 외경은 중심 축의 맞은 편 단부에 있다. 가장 큰 외경 섹션(432)은 중심 축을 따라 최소 거리로 연장된다. 가장 큰 외경 섹션(432)은 대체로 밸브 바디(402)의 내부의 원형 그루브(circular groove) 내에서 앵커(anchor)로서의 역할을 하도록 외측으로 돌출되는 링이다.

밸브 플러그(406)의 두 번째로 큰 외경 섹션(434)은 가장 큰 외경 섹션(432) 뒤에 병치된다. 두 번째로 큰 외경 섹션(434)은, 밸브 바디(402) 내에 배치될 때, 압축되지 않고, 두 번째로 큰 외경 섹션(434)이 플랜지(412)의 상단보다 약간만 상승하도록(도 3a), 밸브 플러그(406)의 중심 축을 따라 연장된다. 후술되는 바와 같이, 밸브 플러그(406)는 밸브 바디(402)와 밸브 캡(404)의 사이에서 축 방향으로 압축된다.

밸브 플러그(406)의 세 번째로 큰 외경 섹션(436)은 날카롭게(sharply) 정의된 단차(466) 또는 숄더(shoulder)를 통해 두 번째로 큰 외경 섹션(434) 뒤에 병치된다.

밸브 플러그(406)의 네 번째로 큰 외경 섹션438), 즉, 가장 작은 외경 섹션은 점진적으로 감소하는 원추형 섹션(440)을 통해 세 번째로 큰 외경 섹션(436) 뒤에 병치된다. 세 번째로 큰 외경 섹션(436)과 네 번째로 큰 외경 섹션(438) 사이의 원추형 전환 섹션(440)은 반경 방향 압축을 통해 밸브 플러그(406)와 밸브 캡(404) 사이의 밀봉을 개선할 수 있다.

밸브 플러그(406)는 적어도 가장 큰 외경 섹션(432), 두 번째로 큰 외경 섹션(434), 및 세번째로 큰 외경 섹션(436)을 통해 연장되는 미리 형성된 중앙 보어(456)를 갖는다. 그러나, 중앙 보어(456)는 네 번째로 큰 외경 섹션(438)을 통해 완전히 연장되지 않는다. 따라서, 밸브 플러그(406)는 네 번째로 큰 외경 섹션(438)의 단부에서 밀봉되며, 이는 처음에 누출을 방지하는 씨일(seal)로서의 역할을 한다. 여기에 기술되는 바와 같이, 슬릿 또는 오프닝은 밸브 플러그(406)에서, 원할 때는 포뮬러의 통과를 허용하지만 사용하지 않을 때는 누출을 방지하도록, 만들어진다. 예를 들어, 슬릿 또는 오프닝은, 카트리지(200)가 네 번째로 큰 외경 섹션(438)을 관통하는 중공 니들(hollow needle)을 가질 수 있는 분배 디바이스(100) 내에 삽입될 때, 만들어질 수 있다. 카트리지(200)가 분배 디바이스(100) 밖으로 당겨질 때, 슬릿 또는 오프닝이 스스로를 다시 닫을 수 있다.

일 실시예에서, 가장 큰 외경 섹션(432)에서 밸브 플러그(406)의 중심 축에 대한 바닥 수직 표면은 중앙 보어보다 큰 직경을 갖는 그루브(458)를 가질 수 있으며(도 8), 따라서, 가장 큰 외경 섹션(432)에서 밸브 플러그(406)와 밸브 바디(402) 사이의 더 나은 밀봉이 달성될 수 있다.

도 7을 참조하면, 밸브 캡(404)은 전체적으로 관통하여 연장되는 중앙 보어를 갖는 대체로 원통형의 외부 형상을 갖는다. 밸브 캡(404)은 밸브 캡(404)의 길이 전체에 걸쳐 연장되는 중앙 보어를 갖는다. 밸브 캡(404)은 밸브 바디(402) 상에 스냅하고(snap), 그 과정에서 밸브 플러그(406)를 그 사이에 압축하도록 구성된다.

밸브 플러그(406)는, 가장 큰 외경 섹션(432)이 밸브 바디(402)의 디스크(410) 상에 놓이도록, 밸브 바디(402) 내에 위치된다. 따라서, 밸브 캡(404)의 중앙 보어는 밸브 플러그(406)의 외경 섹션들과 일치하는 내경 섹션들을 갖는다. 즉, 밸브 캡(404)의 중앙 보어는 네 번째로 큰 외경 섹션(438)보다 약간 작은 내경(462)을 갖고, 네 번째로 큰 외경 섹션(438)과 세 번째로 큰 외경 섹션(436) 사이의 원추형 전이 섹션(440)과 일치하는 내부 직경(464)이 뒤따른다. 밸브 캡(404)은, 두 번째로 큰 외경 섹션(434)은 밸브 바디(402) 내에 존재할 수 있으므로, 그와 일치하는 내경을 갖지 않는다. 밸브 캡(404)의 대응하는 직경(464)에 대해 접하는 밸브 플러그(406)의 원추형 섹션(440)은, 대체로 밸브 플러그(406)가 밸브 캡(404) 내에 더 삽입되는 것을 방지하는 스톱(stop)으로서의 역할을 한다. 밸브 캡(404)의 내경들은, 밸브 캡(404)과 밸브 플러그(406)의 사이 및 밸브 플러그(406)와 밸브 바디(402)의 사이에 반경 방향 및 축 방향 모두로 압축 밀봉을 제공하기 위해, 밸브 플러그(406)의 외부 치수들보다 약간 작을 수 있다.

밸브 플러그(406)의 반대 편에 있는 밸브 캡(404)의 내경(468)은 포뮬러 분배 브리스틀들(102)로 이어지는 분배 디바이스(100) 상의 커넥터를 수용하도록 구성된다.

밸브 캡(404)은 밸브 바디(402)를 향하는 오프닝의 둘레에 두 개의 대향하여 배치되는 도그들(dogs)(442, 444)을 갖고(도 6), 각 도그는 밸브 캡(404)의 중심 축에 대해 수직으로 연장된다. 도그들(442, 444)은, 램프의 높은 측 뒤에서 도그들(442, 444)을 잠그는 비틀림 동작(twisting motion) 같은 것에 의해, 조립된 밸브 시스템을 갖는 패킷(300)을 카트리지(200) 하우징에 부착하기 위한 것이다.

밸브 캡(404)은 중심 부분으로부터 반경 방향으로 연장되지만 원주의 섹션에 대해서만 연장되는 제1 및 제2 플랜지(446, 448)를 갖는다. 제2 플랜지(448)는 제1 플랜지(446)의 바로 맞은 편에 배치된다. 제1 및 제2 플랜지(446, 448)는 도그들(442, 444)이 있는 단부로부터 길이의 약 1/3 내지 1/4에서 밸브 캡(404)의 외주 상에 배치된다. 제 1 및 제2 플랜지들(446, 448)은, 제1 및 제 2 플랜지(446, 448)가 도그들(442, 444)에 의해 차지되지 않는 원주를 차지하도록, 도그들(442, 444)에 대해 시작 및 정지하지만, 다른 높이도 가능하다(도 6). 도그들(442, 444)의 상부 측과 플랜지들(446, 448)의 바닥 측 사이의 높이 또는 공간의 차이는 대체로 카트리지(200)의 상단에 있는 하우징의 두께와 일치한다. 밸브 캡(404)은 패킷(300)을 카트리지(200)에 부착하는 데 사용된다.

제1 및 제2 플랜지들(446, 448)은 각각 슬(450, 452)을 갖는다. 슬롯들(450, 452)은 대체로 원주와 함께 연장되지만, 슬롯이 위치되는 각각의 플랜지에 의해 완전히 둘러싸인다. 각 슬롯(450, 452)은 좁은 슬롯 섹션(472) 옆에 병치되는 넓은 슬롯 섹션(470)을 갖고(예를 들어, 슬롯(450)을 사용함), 여기서, 넓다는 것은 반경 방향 치수이고, 좁다는 것은 반경 방향 치수를 의미한다. 넓은 및 좁은 슬롯 섹션들은 바브들(414, 416, 418, 420) 중 하나를 수용하도록 설계되므로, 원주 방향의 각 슬롯 섹션의 길이는 밸브 바디(402)의 바브들(414, 416, 418, 420) 중 하나에 의해 차지되는 원주와 일치할 수 있다. 넓은 슬롯 섹션(470)에서 시작하는 램프를 갖는 반경 방향 바브(454)가 각 플랜지(446, 448) 내에서 좁은 슬롯 섹션(472)을 향해 반경 방향 내측으로 경사지며, 따라서, 바브들(414, 416, 418, 420) 중 하나가 넓은 슬롯 섹션(470)을 통해 수직으로 통과한 다음, 밸브 캡(404)이 밸브 바디(402) 상의 바브가 반경 방향 바브(454)를 지나 좁은 슬롯 섹션(472) 내에 스냅되도록 비틀어진다. 반경 방향의 좁은 슬롯 섹션(472) 폭은 바브의 스템을 수용할 만큼 충분히 클 수 있지만, 램프는 수용할 수 없다. 따라서, 바브들(414, 416, 418, 420) 중 하나가 플랜지들(446, 448) 중 하나 상에 안착함으로써 수직으로 고정되고, 반경 방향 바브(454)에 의해 반경 방향으로 고정된다. 밸브 바디(402)와 밸브 캡(404)이 폴리에틸렌과 같은 반강성 플라스틱으로 제조되는 경우, 바브의 영구 변형이 거의 또는 전형 없이, 반대 방향으로 비틈으로써, 밸브 캡(404)을 밸브 바디(402)로부터 분리하는 것이 가능하다.

도 3a를 참조하면, 패킷(300)을 제조하기 위해, 먼저 밸브 바디(402)가 패킷(300)의 짧은 측에 용접되어, 핀들(422)이 패킷(300)의 두 개의 시트들 사이에 용접되고, 플랜지(412)가 패킷(300)의 엣지 위로 돌출된다. 다음으로, 필 스파우트(fill spout)가 밸브 바디(402)에 부착되고, 미리 결정된 양의 포뮬러가 주입된다. 충전 머신이 패킷(300)에 필링 스파우트를 연결하기 위해, 중심에서 벗어난 바브(416, 420) 중 하나를 사용할 수 있다. 다음으로, 액체 포뮬러 주입이 완료되면, 충전 머신을 패킷(300)으로부터 분리하기 위해, 중심에서 벗어난 바브들(416, 420)이 분리될 수 있다. 또한, 중심에서 벗어난 바브들(416, 420)이 분리되면, 밸브 바디(402)가 밸브 플러그(406) 및 밸브 캡(404)과 조립될 수 있다. 일 실시예에서, 플랜지들(446 및 448)은 단일 바브를 수용할 수 있는 넓은 슬롯 섹션(470) 및 좁은 슬롯 섹션(472)을 갖는다.

도 3b를 참조하면, 밸브 플러그(406)는 밸브 바디(402)를 향하는 가장 큰 외경 섹션(432) 또는 밸브 캡(404)을 향하는 가장 작은 네 번째 외경 섹션(438)으로 밸브 바디(402) 내에 배치된다. 바브들(416 및 420)이 분리됨에 따라, 남아 있는 두 개의 중심에 있는 바브들(414, 418)이 플랜지들(446, 448)의 넓은 슬롯 섹션들(470) 내에 수직으로 끼워질 수 있고, 그런 다음, 밸브 캡(404)이 바브들(414, 418)을 플랜지들(446, 448)의 좁은 슬롯 섹션(472) 내에 스냅하기 위해 밸브 바디(402) 상에서 비틀어지며, 이에 따라, 밸브 바디(402)와 밸브 캡(404) 사이의 밸브 플러그(406)를 압축하여 누출 방지 밀봉을 생성한다(도 3c). 조립된 밸브 시스템은 이제 밸브 바디(402)를 전체적으로 관통하고, 밸브 플러그(406)의 일 부분을 관통하며, 밸브 캡(404)을 전체적으로 관통하여 진행하는 중앙 보어 오프닝을 갖는다. 일 실시예에서, 밸브 시스템은 밸브 플러그(406)의 가장 작은 네 번째 외경 섹션(438)에 의해 포뮬러를 분배하는 것이 방지된다. 그런 다음, 패킷(300)은, 도그들(442, 444)이 카트리지(200)의 하우징 아래에 있고 플랜지들(446, 448)이 카트리지(200)의 하우징 위에 있도록 패킷(300)을 배치함으로써, 카트리지(200)에 조립될 준비가 된다. 따라서, 카트리지(200) 상에 패킷(300)을 고정한다.

카트리지(200)를 분배 디바이스 내에 삽입할 때, 중공 니들 또는 편평한 중공 니들이 패킷(300)으로부터 포뮬러를 인출하는 것을 허용하기 위해 밸브 플러그(406)를 관통할 수 있다.

예시적인 실시예들이 예시되고 기술되었지만, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양한 변경들이 이루어질 수 있음이 이해될 것이다.

Claims (14)

1. 패킷(packet)에 있어서,
   밸브 시스템(valve system) -
   밸브 바디(valve body);
   밸브 캡(valve cap); 및
   반경 방향 및 축 방향으로 압축되는 상기 밸브 바디와 밸브 캡 사이의 밸브 플러그(valve plug), 및 전체적으로 상기 밸브 바디와 밸브 캡을 관통하고 부분적으로 상기 밸브 플러그를 관통하여 연장되는 중앙 보어(central bore) - 상기 밸브 시스템을 용접부(weld)에 고정하기 위해 하나 이상의 시트들이 함께 용접되는 것을 특징으로 함 -
   을 포함함 -; 및
   상기 패킷 내의 헤어 컬러 포뮬러(hair color formula)
   를 포함하는,
   패킷.
   
2. 제1 항에 있어서,
   상기 밸브 플러그는 실리콘(silicone) 또는 실리콘 공중합체 탄성중합체(silicone copolymer elastomer)인,
   패킷.
   
3. 제1 항에 있어서,
   상기 밸브 플러그의 외부 표면 상의 코팅(coating)
   을 포함하는,
   패킷.
   
4. 제1 항에 있어서,
   상기 밸브 플러그는 상이한 외부 직경들을 갖는 하나 이상의 섹션(section)을 포함하는,
   패킷.
   
5. 제4 항에 있어서,
   상이한 외부 직경들을 갖는 상기 하나 이상의 섹션 사이의 원추형 섹션(conical section)
   을 포함하는,
   패킷.
   
6. 제1 항에 있어서,
   상기 밸브 바디는 상기 밸브 바디의 둘레 상의 복수의 핀들(fins)을 포함하는,
   패킷.
   
7. 제6 항에 있어서,
   상기 밸브 바디는 상기 밸브 캡을 상기 밸브 바디에 고정하는 제1 및 제2 바브(barb)를 갖는 플랜지(flange)를 포함하는,
   패킷.
   
8. 제7 항에 있어서,
   상기 밸브 캡은 상기 제1 및 제2 바브들과 결합되는 슬롯들(slots)을 갖는 플랜지들을 포함하는,
   패킷.
   
9. 제7 항에 있어서,
   상기 플랜지는 타원형인,
   패킷.
   
10. 제1 항에 있어서,
    상기 밸브 바디는 홀(hole)을 갖는 디스크(disk)를 포함하고,
    상기 밸브 플러그는 상기 디스크 상에 지지되는,
    패킷.
    
11. 카트리지(cartridge)에 있어서,
    외부 하우징; 및
    상기 밸브 시스템을 통해 상기 외부 하우징에 고정되는 제1 항의 상기 패킷
    을 포함하는,
    카트리지.
    
12. 제11 항에 있어서,
    제1 및 제2 패킷
    을 포함하고,
    상기 제1 패킷은 헤어 컬러 포뮬러를 포함하고,
    상기 제2 패킷은 디벨로퍼(developer)를 포함하는,
    카트리지.
    
13. 패킷을 제조하는 방법에 있어서,
    상기 패킷을 구성하는 시트들 사이에 밸브 바디를 용접함으로써 상기 밸브 바디를 조립하는 단계;
    상기 패킷을 포뮬러로 충전하는 단계;
    상기 밸브 바디 내에 밸브 플러그를 배치하는 단계; 및
    밸브 캡을 반경 방향 및 축 방향으로 압축하면서, 상기 밸브 캡을 상기 밸브 바디에 고정하는 단계
    를 포함하고,
    중앙 보어는 상기 패킷을 밀봉하기 위해 전체적으로 상기 밸브 바디와 밸브 캡을 관통하고 부분적으로 상기 밸브 플러그를 관통하여 연장되는,
    방법.
    
14. 제13 항에 있어서,
    상기 패킷은 헤어 컬러 포뮬러 또는 헤어 컬러 디벨로퍼로 충전되는,
    방법.
    

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