Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к системе для дозирования продукта, выдаваемого из контейнера. Система, в частности, пригодна для использования в качестве части гибкого контейнера, который может сжиматься, или в качестве дозирующей крышки для него.
Предпосылки изобретения и технические проблемы, создаваемые известным уровнем техники
Существует множество упаковок, которые включают сжимаемый контейнер, дозирующую систему, проходящую от контейнера, как единая с ним часть или как прикрепленная к нему часть, и продукт, содержащийся в контейнере. В одном типе такой упаковки используется один дозирующий клапан для выдачи одной струи продукта (который может быть жидким, кремообразным или сыпучим продуктом). Например, см. патент США №5839614. Упаковка включает гибкий, упругий щелевой клапан. Клапан в нормальном состоянии закрыт и может выдерживать вес продукта, когда контейнер полностью перевернут таким образом, что продукт не будет протекать наружу, если контейнер не будет сжат.
С некоторыми типами продуктов, такими как клей, красящие средства для волос, приправы и т.д., может быть желательным получить дозирующую систему, которая может обеспечивать более точный контроль выдачи продукта. В частности, может быть желательно более точно контролировать местоположение осаждения продукта и получить дозирующую систему, допускающую такой контроль, одновременно позволяя пользователю ясно видеть место осаждения продукта. Также предпочтительно, чтобы такая усовершенствованная дозирующая система обеспечивала более точное направление, в котором выдается продукт, одновременно обеспечивая ясное обозначение для пользователя конкретного направления, в котором продукт будет выдаваться или выдается.
Хотя для облегчения выдачи продукта так, что это позволит пользователю более точно контролировать место выдачи продукта и направление выдачи продукта, могла бы использоваться относительно длинная, узкая и суживающаяся насадка, но использование такой длинной насадки может создавать другие проблемы. В частности, продукт, находящийся в длинной насадке, может продолжать вытекать из насадки даже после того, как необходимое количество продукта уже выдано.
Например, когда продукт относительно высокой вязкости выдается из перевернутого сжимаемого контейнера через относительно длинную насадку, длинная насадка сначала должна заполняться текучим продуктом при перевертывании контейнера. Пользователь после перевертывания контейнера не может знать точно, когда продукт вытечет из кончика насадки. При относительно высокой вязкости продукта пользователь будет вынужден до некоторой степени сжать контейнер только для заполнения насадки, и таким образом, не может уверенно знать, когда насадка заполнится и когда из насадки выйдет первая капля продукта.
Кроме того, когда пользователь видит, что необходимое количество продукта выдано из кончика насадки и осело на принимающей поверхности, пользователь обычно прекратит сжатие контейнера. Однако часть продукта, содержащаяся в насадке, может продолжать вытекать из насадки, пока пользователь не сможет перевернуть контейнер или по-другому убрать систему от места выдачи. Таким образом, такая система не обеспечивает желаемой возможности точно контролировать прекращение вытекания продукта из насадки.
Соответственно, необходимо создать усовершенствованную дозирующую систему, которая может обеспечить преодоление или по меньшей мере сведение к минимуму указанных выше проблем выдачи продукта.
Также необходимо создать внутреннюю систему для абсолютного предотвращения протекания продукта через систему независимо от ориентации контейнера и независимо от того, был ли контейнер сжат или по-другому подвержен воздействию давления. Такая внутренняя закупоривающая система могла бы легко приводиться в действие для открывания канала для потока, когда необходимо обеспечивать выдачу продукта, и могла бы легко приводиться в действие для закрывания канала для потока, когда необходимо, чтобы таким образом предотвращать непреднамеренную утечку продукта, когда контейнер перевозят или хранят, при возможности воздействия внешних сил, которые могли бы увеличивать давление внутри контейнера или по-другому вызвать вытекание некоторого количества продукта.
Также предпочтительно, чтобы усовершенствованная дозирующая система могла работать без необходимости применения шарнирной крышки, которую необходимо сначала перемещать в открытое положение для обеспечения выдачи и которая в открытом положении будет заслонять часть потока выдаваемого продукта или места выдачи продукта от глаз пользователя. Также предпочтительно, чтобы в такой усовершенствованной дозирующей системе не использовался какой-либо другой тип отдельной крышки, колпачка или пробки, которую необходимо удалять перед выдачей и которую можно потерять или забыть куда положили.
Также предпочтительно, чтобы такая усовершенствованная система была приспособлена к бутылкам, контейнерам или упаковкам, которые имеют различные конфигурации и которые выполнены из различных материалов.
Кроме того, желательно, чтобы такая усовершенствованная система обеспечивала применение технологии эффективного, высококачественного, крупномасштабного производства с уменьшенными отходами продукта для получения системы с устойчивыми рабочими характеристиками.
Настоящее изобретение обеспечивает создание усовершенствованной дозирующей системы, которая может соответствовать конструкциям, имеющим указанные выше преимущества и признаки.
Краткое описание изобретения
Настоящее изобретение относится к системе для выдачи продукта из контейнера таким образом, что она может лучше контролироваться пользователем. Система может обеспечивать выдачу жидкостей, кремов или сыпучих материалов, включая порошки. Пользователь может легче устанавливать место, где будет осаждаться продукт. Пользователь может легко контролировать направление потока продукта. Кроме того, начало и прекращение прохождения продукта можно контролировать более точно.
Дозирующая система приспособлена к использованию для выдачи продукта из контейнера, имеющего отверстие. Дозирующая система может быть выполнена как унитарная часть конца такого контейнера, или система может быть отдельным узлом, который постоянно или с возможностью отсоединения прикреплен к контейнеру.
Дозирующая система включает горловину для сообщения с отверстием контейнера. Дозирующая система образует по меньшей мере одно отверстие, дальнюю уплотняющую поверхность, расположенную с дальней стороны от выпускного отверстия, и ближнюю уплотняющую поверхность, расположенную на наружной поверхности горловины с ближней стороны от выпускного отверстия.
Дозирующая система включает насадочный узел, который установлен на горловину. Насадочный узел может перемещаться вдоль горловины между задвинутым закрытым положением и выдвинутым открытым положением. Насадочный узел включает насадку, имеющую выпускной канал, проходящий по меньшей мере вокруг части горловины, ближнюю уплотняющую поверхность для обеспечения непроницаемого уплотнения относительно ближней уплотняющей поверхности горловины, и дальнюю уплотняющую поверхность, расположенную снаружи от ближней уплотняющей поверхности насадки для непроницаемого контакта с дальней уплотняющей поверхностью горловины, когда насадочный узел находится в задвинутом закрытом положении.
Насадочный узел также включает упруго изгибаемый клапан. Клапан с обеспечением закупоривания расположен поперек выпускного канала насадки с дальней стороны от дальней уплотняющей поверхности горловины. Клапан имеет первоначально закрытое выпускное отверстие, которое открывается, реагируя на перепад давлений, действующих на клапане.
В настоящее время предпочтительная форма дозирующей системы имеет один клапан, установленный вблизи дальнего кончика насадки. Предпочтительно, клапан является самозакрывающимся и нагруженным в сторону закрывания, когда перепад давлений на уровне клапана падает ниже заданного значения. В альтернативном варианте, в дозирующей системе может использоваться клапан, который, будучи открытым, остается открытым, даже если перепад давлений через клапан падает до нуля. Кроме того, дозирующая конструкция, соответствующая настоящему изобретению, может быть приспособлена к различным типам клапанов, а также к различным размерам клапанов.
Множество различных преимуществ и признаков настоящего изобретения будет легко понятно при ознакомлении с нижеследующим подробным описанием изобретения, формулой изобретения и прилагаемыми чертежами.
Краткое описание чертежей
На прилагаемых чертежах, которые формируют часть описания, одинаковые номера использованы для обозначения одинаковых деталей.
На Фиг.1 изображен перспективный вид первого варианта выполнения дозирующей системы, соответствующей настоящему изобретению, которая выполнена отдельно от контейнера и которая приспособлена для установки на нем с возможностью отсоединения, причем контейнер имеет отверстие, проходящее внутрь контейнера, и дозирующая крышка показана с элементами в закрытом состоянии.
На Фиг.2 изображен вертикальный вид первого варианта выполнения закрытой дозирующей крышки.
На Фиг.3 изображен вид сверху в плане первого варианта выполнения закрытой дозирующей крышки.
На Фиг.4 изображен вид сечения, выполненного в целом по линии 4-4, показанной на Фиг.3.
На Фиг.5 изображен перспективный вид с пространственным разнесением деталей первого варианта осуществления изобретения.
На Фиг.6 изображен перспективный вид с пространственным разнесением деталей в частичном сечении первого варианта осуществления изобретения.
На Фиг.7 изображен перспективный вид, подобный показанному на Фиг.1, но на Фиг.7 показан первый вариант выполнения дозирующей крышки в полностью открытом состоянии.
На Фиг.8 изображен вертикальный вид сбоку полностью открытой дозирующей крышки, показанной на Фиг.7.
На Фиг.9 изображен вид сечения, подобный показанному на Фиг.4, но на Фиг.9 показана дозирующая крышка в полностью открытом состоянии, соответствующем Фиг.7 и 8.
На Фиг.10 изображен сильно увеличенный частичный вид сечения дальнего конца дозирующей крышки, показанного в перевернутом положении перед выдачей продукта из контейнера.
На Фиг.11 изображен вид, подобный показанному на Фиг.10, но на Фиг.11 показан клапан в дальнем конце дозирующей крышки по существу в полностью открытом положении, выдающий продукт, выдавливаемый из внутренней части, примыкающей к клапану.
На Фиг.12 изображен перспективный вид второго варианта выполнения дозирующей системы, соответствующей настоящему изобретению, включенной в дозирующую крышку, которая выполнена отдельно от контейнера и которая приспособлена для установки с возможностью отсоединения на контейнер, который имеет отверстие, проходящее внутрь контейнера, и дозирующая крышка показана с элементами в закрытом состоянии.
На Фиг.13 изображен вертикальный вид сбоку второго варианта выполнения дозирующей крышки в закрытом состоянии.
На Фиг.14 изображен вид сверху в плане второго варианта выполнения дозирующей крышки.
На Фиг.15 изображен вид сечения, выполненного в целом по линии 15-15 на Фиг.14.
На Фиг.16 изображен перспективный вид с пространственным разнесением деталей второго варианта выполнения дозирующей крышки.
На Фиг.17 изображен вид с пространственным разнесением деталей и с частичным сечением второго варианта выполнения дозирующей крышки, соответствующего настоящему изобретения.
На Фиг.18 изображен вид, подобный показанному на фиг.12, но на Фиг.18 показан второй вариант выполнения дозирующей крышки в полностью открытом состояний.
На Фиг.19 изображен вид, подобный показанному на фиг.13. но на Фиг.19 показан второй вариант выполнения дозирующей крышки в полностью открытом состоянии.
На Фиг.20 изображен вид, подобный показанному на Фиг.15, но на Фиг.20 показан второй вариант выполнения дозирующей крышки в полностью открытом состоянии.
На Фиг.21 изображен перспективный вид третьего варианта выполнения дозирующей системы, соответствующей настоящему изобретению, входящей в конструкцию дозирующей крышки, которая выполнена отдельно от контейнера и которая приспособлена для установки с возможностью отсоединения на контейнер, который имеет отверстие, проходящее внутрь контейнера, и дозирующая крышка показана с элементами в закрытом состоянии.
На Фиг.22 изображен вид с частичным сечением третьего варианта выполнения дозирующей крышки, показанной на Фиг.21.
На Фиг.23 изображен перспективный вид четвертого варианта выполнения дозирующей системы, соответствующей настоящему изобретению, включенной в конструкцию дозирующей крышки, которая выполнена отдельно от контейнера и которая приспособлена для установки с возможностью отсоединения на контейнер, который имеет отверстие, проходящее внутрь контейнера, и дозирующая крышка показана с элементами в закрытом состоянии.
На Фиг.24 изображен вид с частичным сечением четвертого варианта выполнения дозирующей крышки, показанной на Фиг.23.
Подробное описание изобретения
Хотя изобретение допускает его осуществление во многих различных формах, это описание и прилагаемые чертежи раскрывают только некоторые специфические формы как примеры осуществления изобретения. Изобретение не ограничено описанными вариантами его осуществления. Объем изобретения указан в формуле изобретения.
Для облегчения описания большинство фигур, иллюстрирующих изобретение, показывает дозирующую систему в типичной ориентации, то есть при расположении на верхнем конце контейнера, когда он находится в вертикальном положении, стоя на основании, и такие термины, как "верхний", "нижний", "горизонтальный" и т.д. используются для данного положения. Однако будет понятно, что дозирующая система, соответствующая этому изобретению, может производиться, храниться, транспортироваться, использоваться и продаваться в ориентации, отличной от описанного положения.
Дозирующая система, соответствующая настоящему изобретению, пригодна для использования с различными обычными или специальными контейнерами, имеющими различные конструкции, детали которых, хотя и не показаны и не описаны, будут понятны специалисту в данной области техники. Сам по себе контейнер не является частью настоящего изобретения.
Первый вариант выполнения дозирующей системы, соответствующей настоящему изобретению, показан на Фиг.1-11 в форме дозирующей крышки 30 для контейнера (не показан). Как можно видеть на Фиг.6, крышка 30 имеет корпус, который включает полое, в целом цилиндрическое основание или юбку 34, кольцевой выступ 36, проходящий радиально внутрь от верхнего края юбки 34, и горловину 38 уменьшенного диаметра, проходящую вверх от внутренней части выступа 36.
Как можно видеть на Фиг.6, внутренняя поверхность юбки 34 имеет внутреннюю резьбу 40. Юбка 34 приспособлена для приема верхнего конца горлышка или шейки контейнера (не показан). Резьба 40 юбки приспособлена для сопряженного зацепления с резьбой на горлышке или шейке контейнера.
В альтернативном варианте юбка 34 крышки может быть снабжена каким-либо другим средством соединения с контейнером, таким как защелкивающийся буртик или канавка (не показаны) вместо резьбы 40 для вхождения в зацепление с сопрягаемой канавкой или буртиком (не показаны), соответственно, на шейке контейнера. Корпус 32 крышки можно также постоянно фиксировать на контейнере при помощи индукционного плавления, ультразвукового плавления, склеивания или подобного способа в зависимости от материалов, используемых для выполнения корпуса 32 крышки и контейнера. Корпус 32 крышки можно также выполнить как унитарную часть или удлинение контейнера.
Юбка 34 корпуса крышки может иметь любую пригодную конфигурацию. Контейнер может иметь выступающую вверх шейку или другую часть для приема корпуса 32 крышки определенной конфигурации, и основная часть контейнера может иметь конфигурацию поперечного сечения, отличную от конфигурации шейки контейнера и юбки 34 корпуса крышки.
Крышка 30 приспособлена для использования с контейнером, имеющим горлышко или другое отверстие для обеспечения доступа во внутреннее пространство контейнера и к содержащемуся в нем продукту. Продуктом может быть, например, жидкий съедобный продукт. Продуктом может также быть любой другой жидкий, твердый или газообразный материал, включая (но не ограничиваясь ими) порошок, крем, пищевой продукт, продукт для личной гигиены, промышленный или бытовой моющий продукт или другие химические составы (например, составы для использования в таких видах деятельности, как производство, коммерческий или бытовой ремонт, строительство, сельское хозяйство и т.д.).
Контейнер обычно является сжимаемым контейнером, имеющим гибкую стенку или стенки, которые могут захватываться пользователем и сжиматься или сдавливаться для повышения внутреннего давления в контейнере, чтобы таким образом вытеснять продукт из контейнера и через крышку 30. Стенка контейнера в типичном варианте имеет достаточную собственную упругость для того, чтобы когда сдавливающие силы прекращают действие, стенка контейнера возвращалась к ее нормальному, не имеющему напряжения состоянию. Такая сжимаемая структура стенки предпочтительна во многих вариантах применения, но может не быть необходимой или предпочтительной в других вариантах применения. Например, в некоторых вариантах применения может быть желательно использовать в целом жесткий контейнер и повышать давление внутри контейнера в избранные моменты при помощи поршня или другой системы повышения давления.
Кольцевое уплотнение 42 "клешневого" типа проходит вниз от нижней стороны выступа 36 корпуса, как можно видеть на Фиг.4 и 6. Уплотнение 42 приспособлено для плотного вхождения в зацепление с верхней кольцевой кромкой контейнера (не показана), на которой установлена крышка 30.
Предпочтительный вариант выполнения горловины 38 имеет в основном круглое поперечное сечение по всей его длине, и диаметр основания 34 больше наибольшего диаметра горловины 38. Горловина 38 имеет внутренний выпускной канал 44 (Фиг.6) для сообщения с внутренним пространством контейнера. Горловина 38 также имеет дальний конец, который включает по меньшей мере одно выпускное отверстие 46 (Фиг.5 и 6), которое открыто наружу из выпускного канала 44 горловины. Предпочтительно, выполнено три таких отверстия 46 со стойками 48 между каждыми двумя соседними отверстиями 46. Три такие стойки 48 расположены на равном удалении друг от друга по окружности конца горловины 38. Дальний конец каждой стойки 48 поддерживает диск 50 (Фиг.5 и 6), расположенный на дальней стороне от трех отверстий 46. Диск 50 имеет дугообразную периферийную дальнюю кромку 52, которая соединена с в целом цилиндрической периферийной поверхностью 54, которая действует как дальняя уплотняющая поверхность, расположенная с дальней стороны от выпускных отверстий 46. Размеры, конфигурация и количество отверстий 46 и стоек 48 могут изменяться.
Горловина 38 также имеет наружную ближнюю уплотняющую поверхность 56 (Фиг.6), расположенную с ближней стороны от выпускных отверстий 46. Ближняя уплотняющая поверхность 56, предпочтительно, имеет цилиндрическую форму. Верхний конец ближней уплотняющей поверхности 56 заканчивается у выпускных отверстий 46 кольцевым выступом 57 (Фиг.6).
Под уплотняющей поверхностью 56 расположена наружная резьба 58 (Фиг.6) вокруг основания горловины 38. Можно использовать резьбы с различными ходами. Вместо резьбы как таковой можно также использовать кулачковую поверхность.
Корпус 32 дозирующей крышки, предпочтительно, изготовляют из термопластического материала, такого как полипропилен, для создания в основном жесткой, твердой пластмассовой структуры. Конкретный материал, из которого изготовляют корпус 32, не является частью настоящего изобретения.
Дозирующая крышка 30 также включает насадочный узел, который в первом варианте осуществления изобретения, показанном на Фиг.6, содержит поворотный наконечник или насадку 60, клапан 70 и удерживающий колпачок 80. Насадка 60 приспособлена для установки на горловину 38. Насадка 60 включает внутреннюю резьбу 84 (Фиг.6) для вхождения в зацепление с резьбой 58 горловины. Если на горловине используется кулачок вместо резьбы 58 как таковой, то насадка 60 может иметь пригодную кулачковую следящую поверхность.
Внутри насадки 60 образован внутренний выпускной канал 86 (Фиг.6), который приспособлен для приема по меньшей мере части горловины 38 и проходит вокруг нее, как показано на Фиг.4. Насадка 60 может вращаться при резьбовом зацеплении на горловине 38 для осуществления осевого движения насадки 60 вдоль горловины 38 между опущенным или задвинутым закрытым положением (Фиг.1, 2 и 4) и поднятым или выдвинутым открытым положением (Фиг.7-9).
Как показано на Фиг.6, выпускной канал 86 насадки 60 имеет нижнюю часть 88 увеличенного диаметра, имеющую резьбу 84. Насадка 60 имеет среднюю часть уменьшенного диаметра, образующую ближнюю уплотняющую поверхность 90. В нижней части ближней уплотняющей поверхности 90 насадки расположен кольцевой выступ 92 (Фиг.6).
Верхний конец насадки 60, предпочтительно, имеет верхнюю часть дополнительно уменьшенного диаметра, образующую в основном цилиндрическую дальнюю уплотняющую поверхность 96 (Фиг.6), расположенную снаружи от ближней уплотняющей поверхности 90 насадки. Дальняя уплотняющая поверхность 96 насадки и ближняя уплотняющая поверхность 90 насадки совместно образуют по меньшей мере часть выпускного канала 86 насадки.
Насадка 60 заканчивается расположенным на ее верхнем дальнем конце выпускным отверстием 98 (Фиг.6). Насадка образует кольцевую опорную поверхность 100 (Фиг.6) вокруг выпускного отверстия насадки. Наружная поверхность насадки 60 включает кольцевой выступ 102 (Фиг.6), примыкающий к опорной поверхности 100.
В показанном предпочтительном варианте осуществления изобретения, клапан 70 имеет конфигурацию и рабочие характеристики доступного на рынке клапана, по существу такого, как описанный в патенте США №5676289 со ссылками на клапан 46, описанный в патенте США №5676289. Работа клапана такого типа дополнительно описана со ссылками на подобный клапан, обозначенный ссылочным номером 3 в патенте США №5409144. Описания этих двух патентов включены сюда в качестве ссылки.
Клапан 70 гибкий и изменяет конфигурацию между закрытым исходным положением (показано на расположенной вертикально упаковке на Фиг.9 и показано на перевернутой упаковке на фиг.10) и рабочим открытым положением (показано на перевернутой упаковке на Фиг.11). Клапан 70 включает гибкую центральную часть, то есть лицевую часть или головку 130 (Фиг.10), которая имеет нерабочую вогнутую конфигурацию (при взгляде снаружи), и имеет две взаимно перпендикулярные пересекающиеся выдающие прорези 132 одинаковой длины, которые совместно образуют закрытое выпускное отверстие. Пересекающиеся прорези 132 образуют четыре, в основном в форме секторов, клапана или лепестка в вогнутой центральной головке 130. Лепестки открываются наружу от точки пересечения прорезей 132, реагируя на увеличение давления в контейнере до достаточной величины известным образом, как описано в патенте США №5409144.
Клапан 70 включает юбку или рукав 134, который проходит от центральной стенки клапана или головки 130. На наружном конце рукава 134 расположен тонкий кольцевой фланец 138, который проходит по окружности от рукава 134 с обратной угловой ориентацией. Тонкий фланец 138 переходит в увеличенный, значительно более толстый периферийный фланец 140, который имеет поперечное сечение в основном в форме ласточкина хвоста (как видно на Фиг.10).
Для обеспечения посадки клапана 70 в насадку 60 коническая конфигурация кольцевой опорной поверхности 100 насадки имеет углы, аналогичные углам примыкающей поверхности конфигурации фланца клапана в форме ласточкина хвоста.
Другая (наружная) поверхность фланца 140 клапана зажата удерживающим колпачком 80 (Фиг.9 и 10). Удерживающий колпачок 80 образует центральное отверстие 150 (Фиг.6 и 10), окруженное кольцевой зажимающей поверхностью 152 (Фиг.6 и 10) для захвата наружной поверхности фланца 140 клапана под углом, который соответствует углу наружной поверхности конфигурации в форме ласточкина хвоста фланца клапана (Фиг.6).
Удерживающий колпачок 80 включает юбку 156 (Фиг.6), нижняя часть которой имеет проходящий внутрь выступ 158 (Фиг.6) для защелкивающегося зацепления с выступом 102 насадки 60 (Фиг.4 и 6) для плотного зажатия клапана 70 в насадочном узле. Такое устройство обеспечивает прочное защелкивание и удержание клапана 70 без необходимости использования специальных внутренних несущих структур или опорных элементов, примыкающих к внутренней поверхности цилиндрического рукава 134 клапана. Это обеспечивает то, что часть, примыкающая к внутренней поверхности цилиндрического рукава 134 клапана, остается по существу открытой, свободной и не препятствует движению рукава 134 клапана, как описано ниже.
Клапан 70 является упругогибкой формованной структурой, которая, предпочтительно, отформована из термореактивного эластомерного материала, такого как кремнийорганический каучук, натуральный каучук и т.п. Клапан 70 можно также изготовлять из термопластичного эластомера. Предпочтительно, клапан 70 изготовляют из кремнийорганического каучука, такого как кремнийорганический каучук, поставляемый The Dow Chemical Company в США под торговым знаком DC-595.
Клапан 70 может быть выполнен с одновременным выполнением прорезей 132. В альтернативном варианте прорези 132 клапана можно впоследствии прорезать в центральной головке 130 клапана 70 с использованием обычного технического приема.
Когда клапан 70 надлежащим образом установлен в насадочном узле, как показано на Фиг.4 и 10, центральная головка 130 клапана 70 находится в утопленном положении внутри насадки 60. Однако, когда упаковку сжимают для выдачи содержимого через клапан 70, головка 130 клапана вытесняется наружу из утопленного положения в направлении конца упаковки и через дальнее отверстие 150 (Фиг.10 и 11).
Насадочный узел (то есть насадка 60, клапан 70 и колпачок 80) приспособлен для установки на горловину 38, как показано на Фиг.4. Выступ 92 насадки и выступ 57 горловины имеют профили, которые обеспечивают движение выступов мимо друг друга, когда горловину и насадку собирают, натягивая одну на другую. Насадка 60 подвергается некоторому временному расширению наружу или деформации, благодаря чему выступы проскальзывают мимо друг друга. Затем резьба 84 насадки может навинчиваться на резьбу 58 горловины.
Когда элементы полностью собраны и находятся в задвинутом закрытом положении, показанном на Фиг.4, канал 86 насадки проходит вокруг по меньшей мере части горловины 38. Выступ 92 ближней уплотняющей поверхности насадки входит в плотный контакт с ближней уплотняющей поверхностью 56 горловины. Выступ 57 ближней уплотняющей поверхности горловины входит в плотный контакт с ближней уплотняющей поверхностью 90 насадки. Дальняя уплотняющая поверхность 96 насадки входит в плотный контакт с дальней уплотняющей поверхностью 54 горловины. Это обеспечивает закупоривание выпускных отверстий 46 горловины и предотвращение выхода содержимого из горловины 38.
Для выдачи продукта насадку 60 вращают на горловине 38 для перемещения насадки в поднятое открытое положение, показанное на Фиг.7-11. Затем упаковку перевертывают и сжимают. На Фиг.10 показана ориентация клапана 70, когда упаковку сначала переворачивают перед сжатием контейнера. Затем контейнер сжимают для повышения давления внутри контейнера до уровня, превышающего атмосферное давление окружающей среды. Это обеспечивает вытеснение продукта из контейнера в направлении клапана 70 и выталкивание клапана 70 из утопленного или задвинутого положения (Фиг.10) в выдвинутое наружу положение (показано на Фиг.11). Смещение наружу центральной головки 130 клапана 70 обеспечивается относительно тонким гибким рукавом 134. Рукав 134 перемещается из исходного положения, когда он проходит внутрь (показано на Фиг.10), в положение под давлением, когда он смещен наружу, и это происходит посредством "раскатывания" рукава 134 вдоль самого себя наружу, в направлении наружного конца упаковки (в направлении положения, показанного сплошными линиями на Фиг.11). Однако клапан 70 не открывается (то есть прорези 132 не открываются), пока центральная головка 130 клапана не пройдет по существу все расстояние до полностью выдвинутого положения (Фиг.11). Более того, когда головка 130 клапана начинает двигаться наружу, головка 130 клапана сначала подвергается воздействию сил сжатия, направленных радиально внутрь, что обеспечивает дополнительное сопротивление открыванию прорезей 132. Кроме того, центральная головка 130 клапана в целом сохраняет ее вогнутую внутрь конфигурацию при движении наружу и даже после достижения полностью выдвинутого положения. Однако, если внутреннее давление становится достаточно высоким после того, как центральная головка 130 клапана выдвинулась наружу в полностью выдвинутое положение, прорези 132 клапана 70 открываются для выдачи текучего материала (Фиг.11). Текучий материал затем выдавливается или выпускается через открытые прорези 132. Для иллюстрации на Фиг.11 показана капля 160 выпускаемого текучего материала.
Благодаря уникальной конструкции, выдача текучего материала из насадочного узла может легко и точно направляться и контролироваться. Текучий материал можно легко наблюдать, когда он выпускается в необходимое заданное место.
Когда сжимающее давление на контейнер 30 прекращает действовать, клапан 70 закрывается, и головка 130 клапана задвигается в его углубленное исходное положение внутри насадки 60. Если контейнер не сжимают, вес текучего материала, воздействующий на клапан 70, не вызывает открывания клапана 70 или поддержания его открытого состояния. В некоторых альтернативных конструкциях клапана, когда клапан 70 открывается, нет необходимости в закрывании клапана 70, и он может оставаться открытым, даже после прекращения сжимающего действия.
Описанное выше действие клапана 70 в типичном варианте может возникать только после того, как насадка 60 системы была перемещена в открытое положение (Фиг.7-11), упаковка была перевернута, и контейнер был сжат. Давление на внутренней стороне клапана 70 будет вызывать открывание клапана, когда перепад давлений между внутренним и внешним давлениями достигает заданного значения. В зависимости от конкретной конструкции клапана открытый клапан 70 может закрываться, когда перепад давлений снижается, или клапан может оставаться открытым, даже если перепад давлений снижается до нуля. В предпочтительном варианте выполнения клапана 70, показанного для первого варианта выполнения системы, показанной на Фиг.1-11, клапан должен закрываться, когда перепад давлений снижается до заданного значения.
Вращение насадочного узла дальше полностью открытого состояния (Фиг.9) и со свинчиванием с горловины 38 предотвращается благодаря вхождению в зацепление выступа 92 насадки с выступом 57 горловины (Фиг.9). Однако во всех положениях насадки 60 от полностью закрытого (Фиг.4) до полностью открытого (Фиг.9) положения выступ 92 ближней уплотняющей поверхности насадки входит в плотный контакт с ближней уплотняющей поверхностью 56 горловины, тогда как выступ 57 ближней уплотняющей поверхности горловины входит в плотный контакт с ближней уплотняющей поверхностью 90 насадки. Во всех положениях клапан 70 остается расположенным с дальней стороны от уплотняющей поверхности 54 диска горловины и выпускных отверстий 46.
Другие проиллюстрированные варианты осуществления изобретения
На Фиг.12-20 показан второй вариант выполнения дозирующей системы, соответствующей настоящему изобретению, в форме дозирующей крышки 30А. Как можно видеть на Фиг.16, крышка 30А во втором варианте осуществления изобретения включает основание или корпус 32А, насадку 60А, приспособленную для установки на корпусе 32А, клапан 70А, принимаемый в насадку 60А, и держатель 80А в форме круглого кольца для удерживания клапана 70А в насадке 60А. Корпус 32А во втором варианте осуществления изобретения по существу подобен корпусу 32 первого варианта, описанному выше со ссылками на Фиг.1-11. Как можно видеть на Фиг.17, корпус 32А включает юбку 34А, уступ 36А, горловину 38А, внутреннюю резьбу 40А для зацепления с резьбой контейнера, клешневое уплотнение 42А для создания уплотнения относительно верхней кромки контейнера, внутренний выпускной канал 44А, три выпускных отверстия 46А, три стойки 48А, диск 50А, поверхность 52А, дальнюю уплотняющую поверхность 54А, ближнюю уплотняющую поверхность 56А, ближний уплотняющий выступ 57А и наружную резьбу 58А для резьбового соединения с насадкой 60А.
Клапан 70А во втором варианте осуществления изобретения аналогичен клапану 70 во втором варианте, описанном выше со ссылками на Фиг.1-11. Клапан 70А включает установочный фланец 140А, который имеет поперечное сечение в форме ласточкина хвоста.
Как можно видеть на Фиг.17, насадка 60А во втором варианте осуществления изобретения включает внутренний выпускной канал 86А с внутренней резьбой 84А в нижней части 88А большего диаметра для зацепления с наружной резьбой 58А горловины, ближнюю уплотняющую поверхность 90А, кольцевой уплотняющий выступ 92А и дальнюю уплотняющую поверхность 96А, которая приспособлена для создания уплотнения относительно дальней уплотняющей поверхности 54А горловины корпуса крышки, когда насадка 60А находится в полностью закрытом, задвинутом положении на горловине 38А (Фиг.15). Выпускной канал 86А насадки заканчивается выпускным отверстием 98А в верхнем дальнем конце насадки 60А.
Дальний конец насадки 60А имеет направленный радиально внутрь фланец 180А, который ограничивает отверстие 98А и который имеет нижнюю кольцевую зажимную поверхность или опору 182А для вхождения в контакт с верхней поверхностью фланца 140А клапана 70А. Фланец 140А имеет поперечное сечение в основном в форме ласточкина хвоста (как видно на Фиг.17). Зажимная поверхность 182А фланца 180А насадки имеет в основном форму усеченного конуса, образующую угол, аналогичный углу примыкающей поверхности фланца 140А клапана 70А.
Клапан 70А удерживается внутри насадки 60А прижатым к зажимной поверхности 182А фланца насадки при помощи кольцевого держателя 80А. Верхний конец насадки 60А включает неглубокую внутреннюю кольцевую выемку 186А (Фиг.17) для приема защелкиваемой в ней периферийной части держателя 80А (как можно видеть на Фиг.15) для прочного зажима клапана 70А внутри насадки 60А. Верхняя поверхность держателя 80А имеет поверхность 188А в форме усеченного конуса, которая в целом соответствует углу конической поверхности нижней поверхности фланца 140А клапана 70А.
Второй вариант выполнения дозирующей системы 30А работает по существу так же, как первый вариант выполнения дозирующей системы 30, описанной выше со ссылками на Фиг.1-11. Во втором варианте выполнения дозирующей системы 30А насадка 60А приспособлена для резьбового соединения с горловиной 38А корпуса (Фиг.15) и вращается с перемещением вниз в самое нижнее полностью задвинутое, полностью закрытое положение, в котором канал для потока через дозирующую систему перекрывается благодаря вхождению в контакт дальней уплотняющей поверхности 54А диска горловины с дальней уплотняющей поверхностью 96А насадки. Это предотвращает прохождение потока из контейнера через клапан 70А, который всегда расположен с дальней стороны от горловины 38А.
Когда необходимо выдать текучий материал, насадку 60А вращают на горловине 38А до полностью выдвинутого, полностью открытого положения, показанного на Фиг.18-20, в котором выпускные отверстия 46А открыты и обеспечивают прохождение потока из контейнера через клапан 70А, когда контейнер подвергается воздействию внутреннего давления, достаточного для открывания клапана 70А. В любой момент выступ 92А ближней уплотняющей поверхности насадки входит в непроницаемый контакт с ближней уплотняющей поверхностью 56А горловины, тогда как выступ 57А ближней уплотняющей поверхности горловины входит в непроницаемый контакт с ближней уплотняющей поверхностью 90А насадки. Свинчивание насадки 60А с верхнего конца горловины 38А предотвращается благодаря зацеплению выступа 92А и выступа 57A горловины.
На Фиг.21 и 22 показан третий вариант выполнения дозирующей системы, соответствующей настоящему изобретения, в форме дозирующей крышки 30В. Третий вариант выполнения дозирующей крышки 30В подобен второму варианту 30А, описанному выше со ссылками на Фиг.12-20. Третий вариант выполнения дозирующей крышки 30В имеет корпус 32В крышки, который подобен второму варианту выполнения корпуса 32А крышки, за исключением того, что третий вариант выполнения корпуса 32В крышки имеет выступ 36В большего диаметра.
Третий вариант выполнения дозирующей системы включает насадку 60В, которая подобна второму варианту выполнения насадки 60А, описанному со ссылками на Фиг.12-20. Однако третий вариант выполнения насадки 60В имеет внешнюю конфигурацию в основном в форме усеченного конуса с проходящей вниз наружной стенкой 190В (Фиг.22). Внутренние конструкции корпуса 32В крышки и насадки 60В по существу идентичны внутренним конструкциям второго варианта выполнения корпуса 32А крышки и второго варианта выполнения насадки соответственно.
Третий вариант включает клапан 70В, установленный внутри насадки 60В и удерживаемый в ней при помощи кольцевого держателя 80В. Клапан 70В и держатель 80В идентичны второму варианту выполнения клапана 70А и второму варианту выполнения держателя 80А соответственно.
Третий вариант выполнения дозирующей системы 30В работает аналогично описанному выше второму варианту выполнения дозирующей системы 30А.
Четвертый вариант выполнения дозирующей системы, соответствующей настоящему изобретению, в форме дозирующей крышки показан на Фиг.23 и 24. Четвертый вариант выполнения дозирующей крышки 30С подобен второму варианту выполнения дозирующей крышки 30А, описанному выше со ссылками на Фиг.12-20. Четвертый вариант выполнения дозирующей крышки 30С включает корпус 32С крышки, который по существу идентичен второму варианту выполнения корпуса 32А крышки. На корпусе 32С крышки установлена насадка 60С. Насадка 60С по существу идентична второму варианту выполнения насадки 60А, за исключением того, что четвертый вариант выполнения насадки 60С имеет более длинный выпускной конец 194С (Фиг.24). Внутри насадки 60С установлен клапан 70С, который удерживается в ней кольцевым держателем 80С. Клапан 70С и держатель 80С идентичны второму варианту выполнения клапана 70А и второму варианту выполнения держателя 80А.
Четвертый вариант выполнения дозирующей системы 30С работает по существу аналогично второму варианту выполнения дозирующей системы 30А, описанному выше со ссылками на Фиг.12-20.
Другие модификации
Клапан (например, клапан 70) может иметь форму или конфигурацию, которая отличается от формы или конфигурации, показанной на фигурах. Кроме того, клапан может не иметь прорези или прорезей как таковых. Точнее, клапан мог бы иметь какое-то другое нарушение непрерывности или признак, обеспечивающий в нормальном состоянии закрытое положение выпускного отверстия.
Горловина (например, горловина 38) и насадка (например, насадка 60) могут не иметь резьбового соединения, показанного как резьбы (например, резьбы 58 и 84 на Фиг.4 и 6). Точнее резьбы могут быть исключены как из конструкции горловины, так и из конструкции насадки. Вместо этого насадка может быть расположена с возможностью скольжения на горловине для вертикального перемещения вдоль горловины. Пользователь просто тянул бы насадку вверх (то есть наружу) для открывания крышки и мог бы просто нажимать на крышку вниз (то есть внутрь) для закрывания крышки.
Если необходимо, насадочный узел может быть снабжен прикрепленным или полностью снимаемым колпачком (не показан) для защиты клапана 70 от повреждений и/или от пыли и грязи. Такой колпачок может шарнирно прикрепляться к насадочному узлу при помощи обычного или специального защелкиваемого соединения, или колпачок может быть просто привязанным к насадочному узлу. Колпачок может также включать проходящую внутрь пробку или элемент, проходящий в вогнутый район клапана 70, в качестве средства для дополнительного закупоривания клапана 70 при транспортировке и обращении, когда упаковка может подвергаться воздействию внешних сил, которые могли бы вызывать кратковременное повышение внутреннего давления, которое в другом случае могло бы открывать клапан.
В еще одной рассматриваемой модификации поперек верхней части насадочного узла могла быть нанесена отсоединяемая облицовка или съемная наклейка (не показана). После удаления пользователем такой отсоединяемой облицовки пользователь мог бы сохранять ее и позже снова наносить на верхнюю часть крышки (например, когда пользователь впоследствии захочет уложить упаковку в багаж при путешествии). Это могло бы предотвратить повреждение клапана и/или предотвратить доступ пыли и грязи.
При ознакомлении с предшествующим подробным описанием изобретения и его иллюстрациями будет легко понять, что могут быть реализованы многие изменения и модификации без отхода от сущности и объема новых концепций или принципов изобретения.
Изобретение относится к дозирующей системе (30) для выдачи продукта из контейнера, имеющего отверстие. Дозирующая система включает горловину (38), сообщающуюся с отверстием контейнера, причем горловина (38) образует по меньшей мере одно выпускное отверстие (46), дальнюю уплотняющую поверхность (54), расположенную с дальней стороны от выпускного отверстия, и ближнюю уплотняющую поверхность (56), расположенную на наружной поверхности горловины (38) с ближней стороны от выпускного отверстия (46). Насадочный узел (60, 70, 80) установлен на горловине (38) с возможностью перемещения между задвинутым закрытым положением и выдвинутым открытым положением. Насадочный узел (60, 70, 80) включает насадку (60), имеющую выпускной канал (86) вокруг по меньшей мере части горловины (38), ближнюю уплотняющую поверхность (90) для вхождения в непроницаемый контакт с ближней поверхностью (56) горловины и дальнюю уплотняющую поверхность (96), расположенную с наружной стороны от ближней уплотняющей поверхности (90) насадки для вхождения в непроницаемый контакт с дальней уплотняющей поверхностью (54) горловины, когда насадочный узел находится в задвинутом закрытом положении. Насадочный узел также включает упругогибкий клапан, который с обеспечением закупоривания расположен поперек выпускного канала (86) насадки с дальней стороны от дальней уплотняющей поверхности (54) горловины и имеет первоначально закрытую прорезь, которая открывается, реагируя на перепад давлений, действующий на уровне этого клапана. Изобретение позволяет повысить удобство пользования. 4 н. и 22 з.п. ф-лы, 24 ил.
горловину для сообщения с отверстием контейнера и образования, по меньшей мере, одного выпускного отверстия, размеры, конфигурация и количество которых могут изменяться, дальнюю уплотняющую поверхность, расположенную дальше выпускного отверстия относительно контейнера в направлении выдачи продукта, и ближнюю уплотняющую поверхность, расположенную на наружной поверхности горловины ближе выпускного отверстия, и
насадочный узел, установленный на горловине для перемещения между задвинутым, закрытым, положением и выдвинутым, открытым, положением, включающий насадку, имеющую выпускной канал, проходящий вокруг, по меньшей мере, части горловины, ближнюю уплотняющую поверхность для обеспечения непроницаемого уплотнения относительно ближней уплотняющей поверхности и дальнюю уплотняющую поверхность, расположенную снаружи от ближней уплотняющей поверхности насадки для непроницаемого контакта с дальней уплотняющей поверхностью горловины, когда насадочный узел находится в задвинутом, закрытом, положении, и упругогибкий клапан, который с обеспечением закупоривания расположен поперек выпускного канала насадки с дальней стороны дальней уплотняющей поверхности горловины и имеет первоначально закрытое выпускное отверстие, которое открывается, реагируя на перепад давлений, действующий на клапан.
| US 4941598 A, 17.07.1990 | |||
| US 5439143 A, 08.08.1995 | |||
| RU 94039547 A1, 10.09.1996. |
