Область техники
Настоящее изобретение касается системы для дозированной раздачи продукта из контейнера. Система особенно подходит для использования в качестве части дозирующей раздаточной крышки или дозирующей раздаточной крышки для гибкого контейнера, который можно сжимать.
Предпосылки создания изобретения и технические проблемы, выдвигаемые предшествующим уровнем техники
Существует широкое разнообразие упаковок, которые включают (1) сжимаемый контейнер, (2) дозирующую раздаточную систему, расположенную в виде единой части контейнера или в виде приставки к контейнеру, и (3) продукт, содержащийся внутри контейнера. В одном типе такой упаковки используется один дозирующий раздаточный клапан для выхода одной струи продукта (которым может быть жидкость, паста или сыпучий продукт). См., например, патент США № 5839614. Упаковка включает гибкий, упругий клапан типа щели. Клапан обычно закрыт и может выдерживать вес продукта, когда контейнер полностью перевернут, так что продукт не будет вытекать, если его не сжимать.
Для некоторых типов продуктов, таких как клей, краска для волос, приправы и тому подобное, может быть целесообразным обеспечить дозирующую раздаточную систему, которая может более точно контролировать выход продукта. В частности, может быть целесообразным более точно контролировать расположение скопившегося продукта и обеспечить дозирующую раздаточную систему, дающую возможность такого контроля, которая в то же время позволяет пользователю четко видеть расположение скопившегося продукта. Также было бы целесообразным, если такая усовершенствованная дозирующая раздаточная система могла бы также более точно регулировать направление, в котором происходит дозированная раздача продукта, в то же время снабжая пользователя четким указанием конкретного направления, в котором продукт будет выходить или выходит.
Несмотря на то что можно использовать относительно длинную, узкую, конусообразную насадку, способствующую такой раздаче продукта, чтобы пользователь имел возможность более точно регулировать место дозированной раздачи продукта и направление выхода продукта, использование такой длинной насадки может создавать другие проблемы. В частности, в длинной насадке продукт может продолжать вытекать из нее, даже после того, как нужное количество продукта уже вышло.
Например, представьте ситуацию, когда продукт, обладающий относительно высокой вязкостью, при раздаче выходит из перевернутого, сжимаемого контейнера через относительно длинную насадку. Сначала длинная насадка должна заполниться жидким продуктом, когда контейнер перевернут. После того как пользователь перевернет контейнер, он не сможет точно сказать, когда продукт будет выходить из кончика насадки. Если продукт имеет относительно высокую вязкость, пользователю придется немного сжать контейнер просто для того, чтобы заполнить насадку, однако пользователь не может точно знать, когда насадка заполнится и когда из нее выйдет первая капля продукта.
Кроме того, когда пользователь видит, что необходимое количество продукта вышло из кончика насадки и отложилось на приемной поверхности, он обычно прекращает сжимать контейнер. Однако некоторое количество продукта внутри насадки будет продолжать выходить из нее, прежде чем пользователь сможет перевернуть контейнер или каким-либо другим способом переместить систему из положения раздачи продукта. Таким образом, эта система не обладает необходимой способностью точно контролировать окончание выхода продукта из насадки.
Соответственно, было бы желательно обеспечить усовершенствованную дозирующую раздаточную систему, в которой будут преодолены, или по меньшей мере сокращены до минимума описанные выше проблемы контроля дозированной раздачи продукта.
Также было бы желательно обеспечить внутреннюю систему принудительного предотвращения вытекания продукта через систему вне зависимости от положения контейнера и вне зависимости от того, был ли контейнер сжат или подвергся какому-либо другому давлению. Такая внутренняя уплотнительная система должна легко приводиться в действие, чтобы, когда требуется, открывать путь потоку для дозированной раздачи продукта и легко приводиться в действие, чтобы закрывать путь потоку, когда это нужно, чтобы предотвратить утечку продукта из-за неосторожного обращения при транспортировке контейнера или хранении, где на него могут воздействовать внешние ударные нагрузки, в результате которых будет увеличиваться давление внутри контейнера, или вследствие других причин, вызывающих утечку некоторого количества продукта.
Патент США № 6290108 описывает систему дозированной раздачи продукта, которая включает пример реализации, который имеет, помимо всего, длинную насадку и который позволяет пользователю (1) легче определить место накопления продукта, (2) проще регулировать начало и конец потока продукта, выходящего из насадки, и (3) использовать отсоединяемое внутреннее уплотнение для принудительного предотвращения потока продукта через систему вне зависимости от положения контейнера и вне зависимости от того, сжат ли контейнер, или на него воздействует какое-либо другое давление. Однако, когда такая система предшествующего уровня техники используется в некоторых контейнерах, в частности, где система имеет особые размеры внутреннего пути прохождения потока, и используется для дозированной раздачи жидкотекучих продуктов высокой вязкости (например, горчица или майонез), в некоторых ситуациях пользователь может найти рабочие характеристики неудовлетворительными. Возможные неудовлетворительные рабочие характеристики могут иметь место в некоторых видах контейнеров вследствие использования внутреннего уплотнения в сочетании с закрепленным носиком, над которым установлена подвижная насадка, где установлен открывающийся под давлением гибкий клапан типа щели. Сначала должны открываться внутренние уплотнительные элементы (перемещением вверх насадки), чтобы пользователь мог выдавить продукт через открывающийся под давлением клапан. После того, как такая известная система дозированной раздачи продукта выпустила нужное количество продукта высокой вязкости и клапан снова закрылся, в пространстве между верхним концом носика и закрытым клапаном образуется скопление продукта. Если пользователь затем использует систему для закрытия внутреннего уплотнения, перемещая насадку (и клапан в ней) вниз в направлении к носику, сжатие вязкого продукта между перемещающимся вниз клапаном и верхним концом носика может вызвать открытие клапана, так что часть продукта вытечет через клапан, пока насадка не достигнет нижнего конца своего перемещения (где внутреннее уплотнение полностью закрыто). Это может быть особенно нежелательно, когда используется пищевой продукт наподобие горчицы или майонеза, где небольшое количество такого продукта будет затем оставаться снаружи клапана, даже если пользователь закончил слив продукта и использовал систему, чтобы полностью закрыть внутреннее уплотнение. Таким образом, было бы желательно обеспечить улучшенную дозирующую раздаточную систему, приспособленную для относительно вязких продуктов и образующую в использовании закрытое внутреннее уплотнение, которое допускает только минимальное количество или совсем никакой утечки через гибкий щелевой клапан при манипулировании дозирующей раздаточной системой с целью полного закрытия внутренних уплотнительных элементов.
Также было бы целесообразным, если улучшенная дозирующая раздаточная система могла бы функционировать без необходимости в шарнирно подвешенной крышке, которую сначала надо установить в открытое положение, чтобы осуществить дозированную раздачу продукта, и которая в открытом положении может загораживать от пользователя часть струи раздаваемого продукта или место выхода продукта. Также было бы желательно, если в такой улучшенной системе дозированной раздачи продукта не будет использован какой-либо другой тип отдельной крышки, колпачка, или пробки, которые необходимо снимать перед дозированной раздачей продукта и которые теряются или устанавливаются неправильно.
Также может быть целесообразно, если такая улучшенная система подходит для бутылок, контейнеров или упаковок, имеющих разнообразные формы и сделанных из различных материалов.
Кроме того, было бы целесообразно, если бы такая улучшенная система могла использоваться в эффективных высококачественных широкообъемных производственных технологиях с меньшим производственным браком для получения системы с постоянными рабочими характеристиками и высокой степенью надежности.
Настоящее изобретение обеспечивает усовершенствованную дозирующую раздаточную систему, которая может использоваться в конструкциях, имеющих описанные выше преимущества и признаки.
Краткое описание изобретения
Настоящее изобретение обеспечивает систему для дозированной раздачи продукта из контейнера, которая может лучше регулироваться пользователем. Система может быть приспособлена для выхода жидкостей, паст или сыпучих материалов, включая порошки. Пользователю легче определить место, где накапливается продукт. Пользователь может легко контролировать направление потока продукта. Кроме того, можно более точно регулировать начало и конец выхода продукта. Система включает гибкий щелевой клапан, расположенный над внутренними уплотнительными элементами, и системой можно манипулировать, чтобы полностью закрыть внутренние уплотнительные элементы таким образом, что только минимальное количество или совсем никакого количества текучего продукта не выйдет через гибкий щелевой клапан, даже если жидкий продукт обладает довольно высокой вязкостью.
Дозирующая раздаточная система предназначена для дозированной раздачи продукта из контейнера, имеющего отверстие. Некоторые части дозирующей раздаточной системы могут быть выполнены как единая часть торца такого контейнера, или же система может быть отдельным устройством, которое постоянно или с возможностью отсоединения закреплено на контейнере.
В первом примере реализации изобретения дозирующая раздаточная система включает носик, сообщающийся с отверстием контейнера и образующий (1) по меньшей мере одно выходное отверстие, имеющее определенную геометрическую форму, в фиксированном месте относительно контейнера и (2) дистальную уплотнительную поверхность, расположенную на расстоянии от выходного отверстия относительно контейнера.
Система дозированной раздачи продукта включает узел насадки, установленный на носике. Узел насадки имеет возможность перемещения вдоль носика между задвинутым, закрытым положением и выдвинутым, открытым положением. Узел насадки включает насадку, имеющую (1) раздаточный проход вокруг по меньшей мере части носика и (2) дистальную уплотнительную поверхность для вхождения в герметичное зацепление с дистальной уплотнительной поверхностью носика, когда узел насадки находится в задвинутом, закрытом, положении.
Узел насадки также включает упруго гибкий клапан. Клапан герметично установлен поперек раздаточного прохода насадки в месте, находящемся на расстоянии от дистальной уплотнительной поверхности носика. Клапан имеет сначала закрытое раздаточное отверстие, которое открывается в результате перепада давления, воздействующего на клапан.
Первый пример реализации дозирующей раздаточной системы также включает ограничитель потока, который расположен поперек раздаточного прохода насадки в месте, расположенном между клапаном и дистальной уплотнительной поверхностью насадки, чтобы ограничить поток, направляемый к клапану, когда узел насадки перемещается в задвинутое, закрытое положение.
Во втором примере реализации изобретения дозирующая раздаточная система включает носик, сообщающийся с отверстием контейнера, и носик имеет площадку, образующую по меньшей мере одно выходное отверстие, имеющее определенную геометрическую форму, в фиксированном месте относительно контейнера. Узел насадки установлен на носике для перемещения между задвинутым, закрытым, положением и выдвинутым, открытым, положением. Узел насадки включает (А) насадку, имеющую раздаточный проход вокруг по меньшей мере части носика; (В) упруго гибкий клапан, который (1) герметично установлен поперек раздаточного прохода насадки в месте, расположенном на расстоянии от выходного отверстия носика, и (2) имеет сначала закрытое раздаточное отверстие, которое открывается в результате перепада давления, воздействующего на клапан; и (С) ограничитель потока, который расположен поперек раздаточного прохода насадки в месте, расположенном между клапаном и выходным отверстием площадки носика.
Второй пример реализации изобретения дозирующей раздаточной системы также включает (1) дистальную уплотнительную канавку, выполненную либо на площадке носика, либо на насадке, и (2) дистальный уплотнительный валик на другой площадке носика или насадке. Дистальный уплотнительный валик входит в герметичное зацепление с дистальной уплотнительной канавкой, когда узел насадки находится в задвинутом, закрытом положении. Уплотнительная канавка может быть выполнена в площадке носика вокруг выходного отверстия, и уплотнительный валик может быть выполнен на ограничителе потока.
В настоящее время предпочтительная форма дозирующей раздаточной системы имеет клапан, установленный вблизи дистального кончика насадки. Предпочтительно, клапан является самоуплотняющимся и смещается для закрытия, когда перепад давления на открытом клапане падает ниже заданной величины. В качестве альтернативы, дозирующая раздаточная система может использовать клапан, который, после его открытия, остается открытым, даже если перепад давления на клапане падает до нуля. Помимо этого, раздаточная конструкция настоящего изобретения может быть приспособлена для различных типов клапанов, так же как для различных размеров клапанов.
Многие другие преимущества и признаки настоящего изобретения станут легко понятными из последующего описания изобретения, из формулы изобретения и из сопутствующих чертежей.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 - частичный вид в разрезе, в боковой проекции первого примера реализации дозирующей раздаточной системы настоящего изобретения, включенной в дозирующую раздаточную крышку, которая выполнена отдельно от контейнера и которая предназначена для установки, с возможностью отсоединения, на контейнере (не показан), имеющем отверстие внутрь контейнера, и дозирующая раздаточная крышка показана с ее компонентами в закрытом состоянии;
Фиг. 2 - вид, подобный Фиг. 1, но Фиг. 2 показывает дозирующую раздаточную крышку с внутренними уплотнительными элементами в открытом состоянии;
Фиг. 3 - вид в поперечном разрезе, с пространственным разделением деталей, компонентов дозирующей раздаточной крышки Фиг. 1 и 2;
Фиг. 4 - вид в перспективе, с пространственным разделением деталей, компонентов, показанных на Фиг. 3;
Фиг. 5 - общий вид сверху фиксатора для установки упругого клапана внутри насадки первого примера реализации дозирующей раздаточной крышки, показанной на Фиг. 1-4;
Фиг. 6 - вид боковой проекции фиксатора, показанного на Фиг. 5;
Фиг. 7 - общий вид снизу фиксатора, показанного на Фиг. 5 и 6;
Фиг. 8 - сильно увеличенный, фрагментарный вид в поперечном сечении дистального конца дозирующей раздаточной крышки, показанной в перевернутом положении перед дозированной раздачей продукта из контейнера;
Фиг. 9 - вид, подобный Фиг. 8, но Фиг. 9 показывает клапан в дистальном конце дозирующей раздаточной крышки по существу в полностью открытом виде, при дозированной раздаче продукта, который находится под давлением, из внутренней зоны, прилегающей к клапану;
Фиг. 10 - частичный вид в поперечном сечении, сбоку, второго примера реализации дозирующей раздаточной системы настоящего изобретения, включенной в дозирующую раздаточную крышку, которая выполнена отдельно и предназначена для установки, с возможностью отсоединения, на контейнере (не показан), который имеет отверстие внутрь контейнера, а дозирующая раздаточная крышка показана с ее компонентами в закрытом состоянии;
Фиг. 11 - вид в поперечном сечении, с пространственным разделением деталей, компонентов дозирующей раздаточной крышки, показанной на Фиг. 10;
Фиг. 12 - вид в перспективе, с пространственным разделением деталей, компонентов крышки, показанных на Фиг. 11;
Фиг. 13 - вид, подобный Фиг. 10, но Фиг. 13 показывает дозирующую раздаточную крышку с внутренними уплотнительными элементами в открытом состоянии;
Фиг. 14 - общий вид сверху фиксатора для установки гибкого клапана внутри насадки второго примера реализации дозирующей раздаточной крышки, показанной на Фиг. 10-13;
Фиг. 15 - вид боковой проекции фиксатора, показанного на Фиг. 14; и
Фиг. 16 - общий вид снизу фиксатора, показанного на Фиг. 14 и 15.
Подробное описание
Несмотря на то что данное изобретение может быть реализовано во множестве разных форм, это описание и сопутствующие чертежи описывают только некоторые конкретные формы примеров изобретения. Изобретение, однако, не ограничивается описанными примерами реализации. Объем изобретения указан в прилагаемой формуле изобретения.
Для простоты изложения большинство цифр, иллюстрирующих изобретение, показывают дозирующую раздаточную систему в типичном положении, которое оно занимает в верхней части контейнера, когда контейнер хранится в прямом положении на своем основании, и такие выражения, как "верхнее", "нижнее", "горизонтальное" и т.д., используются со ссылкой на это положение. Однако понятно, что дозирующую раздаточную систему этого изобретения можно изготовлять, хранить, транспортировать, использовать и продавать в положениях, отличающихся от описанного.
Дозирующая раздаточная система согласно изобретению подходит для использования с разнообразными обычными или специальными контейнерами, имеющими разные конструкции, детали которых, несмотря на то что они не показаны или описаны, будут понятны специалистам в этой области, знающим такие контейнеры. Контейнер как таковой не образует части настоящего изобретения.
Первый пример реализации дозирующей раздаточной системы изобретения показан на Фиг. 1-9 в виде дозирующей раздаточной крышки 30 (Фиг. 1) для контейнера (не показан). Как видно на Фиг. 3, крышка 30 имеет корпус 32, который включает полое, в основном цилиндрическое, основание или юбку 34, кольцевой буртик 36, отходящий в радиальном направлении внутрь от верхней части юбки 34, и носик 38, имеющий суженный диаметр, отходящий вверх от внутренней части буртика 36.
Как видно на Фиг. 3, внутренняя часть юбки 34 образует внутреннюю резьбу 40. Юбка 34 предназначена для приема верхнего конца горлышка или шейки контейнера (не показана). Резьба 40 юбки предназначена для сопряженного зацепления с резьбой на горлышке или шейке контейнера.
В качестве альтернативы, юбка 34 крышки может быть обеспечена какими-либо другими средствами соединения контейнера (не показаны), например валиком для защелкивания или канавкой (не показана), в месте резьбы 40, для вхождения в зацепление с сопряженной канавкой или валиком (не показан), соответственно, в горлышке контейнера. Корпус 32 крышки может быть постоянно закреплен на контейнере путем индукционной плавки, ультразвуковой плавки, склеиванием и т.д., в зависимости от материалов, используемых для корпуса 32 крышки и контейнера. Корпус 32 крышки также может быть выполнен как единая часть, или продолжение контейнера.
Юбка 34 корпуса крышки может иметь любую подходящую форму. Контейнер может иметь направленную вверх шейку или другую часть, которая входит в корпус 32 крышки конкретной формы, а основная часть контейнера может иметь другую форму поперечного сечения, отличающуюся от шейки контейнера и юбки 34 корпуса крышки.
Крышка 30 предназначена для использования с контейнером, имеющим горлышко или другое отверстие, обеспечивающее доступ внутрь контейнера и к содержащемуся в нем продукту. Продуктом может быть жидкий съедобный продукт. Продуктом может быть любая другая жидкость, твердый или газообразный материал, включающий (но не ограничивающийся этим) порошок, пасту, пищевой продукт, продукт личной гигиены, промышленное или домашнее чистящее средство, или другие химические составы (например, используемые в производстве, в обслуживании торгового или бытового оборудования, строительстве, сельском хозяйстве и т.д).
Контейнер обычно представляет собой сжимаемый контейнер, имеющий гибкую стенку или стенки, который пользователь может взять и сжать, или надавить на него, для увеличения внутреннего давления в контейнере, чтобы выдавить продукт из контейнера через крышку 30. Контейнер обычно обладает присущей ему достаточной эластичностью, так что, когда силы сжатия снимаются, контейнер возвращает себе свою ненапряженную форму. Такая конструкция стенок, способных сжиматься, предпочтительна во многих случаях употребления, но не обязательно предпочтительна в других случаях. Например, в некоторых случаях может быть целесообразным использовать жесткий контейнер, и в определенное время использовать поршень или другую систему для создания высокого давления внутри контейнера.
Кольцевое уплотнение 42 клешневого типа отходит вниз от нижней стороны буртика 36 корпуса, как будет видно из Фиг. 1 и 3. Уплотнение 42 предназначено для вхождения в герметичное зацепление с верхней, кольцевой кромкой контейнера (не показан), на которой установлена крышка 30.
Предпочтительный пример реализации носика 38 имеет в основном круглое поперечное сечение по всей его длине, а диаметр основания 34 превышает наибольший диаметр носика 38. Носик 38 имеет внутренний выпускной канал 44 (Фиг. 3), сообщающийся с внутренней полостью контейнера. Носик 38 также имеет дистальный конец, который включает по меньшей мере одно выходное отверстие 46 (Фиг. 3 и 4), которое открывается наружу из выпускного канала 44 носика. Предпочтительно, между каждой парой прилегающих отверстий 46 имеется три таких отверстия 46 со стойкой 48. Три такие стойки 48 расположены на одинаковом расстоянии вокруг конца носика 38. Дистальные концы каждой стойки 48 поддерживают диск 50 (Фиг. 3 и 4), расположенный на расстоянии от трех отверстий 46. Как видно на Фиг. 2, диск 50 имеет дугообразную периферийную дистальную кромку 52, которая сливается по существу с цилиндрической периферийной поверхностью 54, служащей в качестве дистальной уплотнительной поверхности, расположенной на расстоянии от выходных отверстий 46. Размер, форма и количество отверстий 46 и стоек 48 могут быть различными. Профиль поверхностей 52 и 54 диска может быть разным.
Носик 38 также имеет наружную, проксимальную (ближнюю) уплотнительную поверхность 56 (Фиг. 3), расположенную вблизи выходных отверстий 46. Проксимальная уплотнительная поверхность 56 предпочтительно имеет цилиндрическую форму. Верхний конец проксимальной уплотнительной поверхности 56 оканчивается у выходных отверстий 46 в кольцевом валике 57 (Фиг. 3).
Ниже проксимальной уплотнительной поверхности 56 находится наружная резьба 58 (Фиг. 3 и 4) вокруг основания носика 38. Может быть использована многозаходная резьба. Также резьба, как таковая, может быть заменена криволинейной поверхностью.
Корпус 32 дозирующей раздаточной крышки предпочтительно отлит из термопластичного материала, такого как полипропилен, для образования в основном жесткой, твердой, пластмассовой конструкции. Конкретный материал, из которого отлит корпус 32, не образует части настоящего изобретения.
Дозирующая раздаточная крышка 30 также включает узел насадки, который в первом примере реализации изобретения, показанном на фиг. 3, содержит закручивающийся кончик или насадку 60, клапан 70 и фиксатор или фиксирующее кольцо 80. Насадка 60 предназначена для установки на носике 38. Насадка 60 включает внутреннюю резьбу 84 (Фиг. 2 и 3) для вхождения в зацепление с резьбой 58 носика. Если в носике 38 используется криволинейная поверхность или кулачок, вместо резьбы 58 как таковой, тогда насадка 60 будет иметь подходящее ведомое устройство.
Внутренняя часть насадки 60 образует внутренний дозирующий раздаточный проход 86 (Фиг. 3), который предназначен для приема носика 38 и расположения вокруг по меньшей мере его части, как показано на Фиг. 1. Насадка 60 может вращаться в резьбовом зацеплении на носике 38 для достижения осевого перемещения насадки 60 вдоль носика 38 между опущенным, или задвинутым, закрытым положением (Фиг. 1) и поднятым, или выдвинутым, открытым положением (Фиг. 2).
Со ссылкой на Фиг. 3, раздаточный проход 86 насадки 60 имеет нижнюю часть 88 большего диаметра, содержащую резьбу 84. Насадка 60 имеет промежуточную часть меньшего диаметра, образующую проксимальную уплотнительную поверхность 90. Внизу проксимальной уплотнительной поверхности 90 насадки находится кольцевой валик 92 (Фиг. 3).
Верхний конец насадки 60 предпочтительно имеет другую верхнюю часть уменьшенного диаметра, образующую в основном цилиндрическую дистальную уплотнительную поверхность 96 (Фиг. 3), расположенную в направлении по оси наружу от проксимальной уплотнительной поверхности 90 насадки. Дистальная уплотнительная поверхность 96 насадки и проксимальная уплотнительная поверхность 90 насадки, вместе, образуют по меньшей мере часть дозирующего раздаточного прохода 86 насадки.
Над дистальной уплотнительной поверхностью 96 насадки находится внутренний кольцевой валик 95 (Фиг. 3), а над валиком 95 находится внутренний кольцевой канал 97 (Фиг. 3) для приема кольца 80 фиксатора, как показано на Фиг. 1.
Насадка 60 заканчивается своим верхним дистальным концом в раздаточном отверстии 98 (Фиг. 3). Насадка 60 образует кольцевое гнездо 100 (Фиг. 3) вокруг нижней стороны раздаточного отверстия 98 насадки, и гнездо 100 способствует расположению и удержанию клапана 70 в насадке 60, как будет описано дальше.
В показанном предпочтительном примере реализации изобретения клапан 70 имеет форму и рабочие характеристики имеющейся в продаже конструкции клапана, по существу описанной в патенте США № 5676289, со ссылкой на клапан 46, описанный в патенте США № 5676289. Работа такого типа клапана дальше описана со ссылкой на подобный клапан, обозначенный цифровой позицией 3d в патенте США № 5409144. Описания этих двух патентов включены сюда в качестве ссылочного материала, имеющего отношение к изобретению и не противоречащего ему.
Клапан 70 является гибким и меняет форму между (1) закрытым положением покоя (показан закрытым в расположенной прямо упаковке Фиг. 2, и показан закрытым в перевернутой упаковке Фиг. 8) и (2) активным, открытым положением (показан открытым в перевернутой упаковке Фиг. 9). Клапан 70 включает гибкую центральную, лицевую или головную часть 130 (Фиг. 8), имеющую нерабочую, вогнутую форму (вид снаружи) и две взаимно перпендикулярные, пересекающиеся раздаточные щели 132 одинаковой длины, которые вместе образуют закрытое раздаточное отверстие. Пересекающиеся щели 132 образуют четыре, в основном, имеющие форму секторов, створки или лепестка в вогнутой, центральной головной части 130. Створки открываются наружу от точки пересечения щелей 132, в результате увеличения давления в контейнере до достаточной величины, как хорошо описано в патенте США № 5409144.
Клапан 70 включает юбку или гильзу 134, которая отходит от центральной стенки клапана или головной части 130. На наружном конце гильзы 134 находится тонкий кольцевой фланец 138, проходящий по периферии от гильзы 134 в направлении перевернутого угла. Тонкий фланец 138 сливается с увеличенным, гораздо более толстым периферийным фланцем 140, который по существу имеет форму "ласточкина хвоста" в поперечном сечении (см. Фиг. 8).
Чтобы обеспечить расположение клапана 70 в насадке 60, форма усеченного конуса кольцевого гнезда 100 насадки имеет такой же угол, что и угол прилегающей поверхности фланца 140 клапана, имеющего форму "ласточкина хвоста" в сечении.
Другая поверхность фланца 140 клапана зажата фиксирующим кольцом 80 (Фиг. 1). Фиксирующее кольцо 80 включает периферийную часть или участок 150 кольца (Фиг. 5), имеющий обращенную вверх, в виде усеченного конуса, кольцевую поверхность зажима 152 (Фиг. 1 и 5), для вхождения в зацепление с внутренней поверхностью фланца 140 клапана под углом, который соответствует углу прилегающей поверхности фланца клапана, имеющей форму "ласточкина хвоста".
Периферийный участок 150 фиксирующего кольца 80 включает выступающий наружу буртик или валик 158 (Фиг. 5 и 6) для вхождения в защелкивающееся зацепление с валиком 95 насадки 60 (Фиг. 1) для того, чтобы клапан 70 был плотно зажат в насадке 60. Это устройство обеспечивает надежное зажатие и удержание клапана 70, без специальных внутренних поддерживающих средств или несущих элементов, вблизи внутренней поверхности цилиндрической гильзы 134 клапана. Это дает возможность получить участок, прилегающий к внутренней поверхности цилиндрической гильзы 134 клапана, по существу открытый и свободный, позволяющий гильзе 134 клапана перемещаться, как будет описано дальше.
Фиксирующее кольцо 80 включает ограничитель потока в виде центрального загораживающего диска 160 (Фиг. 1, 5 и 6), соединенного с участком 150 кольца перемычками 162 таким образом, чтобы образовать отверстия 164 для ограниченного потока (Фиг. 5) между диском 160, участком 150 кольца и перемычками 162.
Клапан 70 представляет собой упруго гибкую, отлитую конструкцию, которая предпочтительно отливается из термоотверждающегося эластомерного материала, такого как силиконовый каучук, натуральный каучук и т.д. Предпочтительно, клапан 70 отливается из силиконового каучука, такого как силиконовый каучук, имеющийся в продаже у фирмы Dow Chemical Company в США под торговым обозначением DC 94-595 НС. Такой клапан по существу инертен для предотвращения реакции с продуктом в упаковке и/или примешивания к продукту. Однако клапан 70 также может формоваться из других термоотверждающихся материалов, или из других эластомерных материалов или термопластичных полимеров или эластомеров, включая такие, как материалы на основе термопластичного пропилена, этилена, уретана, стирола, включая их галогенизированные аналоги.
Клапан 70 может быть сформован со щелями 132. В качестве альтернативы, щели 132 клапана могут быть прорезаны в центральной головной части 130 клапана 70 после формования, с использованием любых подходящих обычных технологий.
Когда клапан 70 правильно установлен в насадке 60, как показано на Фиг. 1 и 8, центральная головная часть 130 клапана 70 заглубляется в насадке 60. Однако, когда упаковку сжимают для дозированной раздачи содержимого через клапан 70, головная часть 130 клапана выталкивается наружу из своего заглубленного положения по направлению к концу упаковки и через дистальное раздаточное отверстие 98 (Фиг. 8 и 9).
Узел насадки (т.е. насадка 60, клапан 70, фиксирующее кольцо 80) предназначен для установки на носике 38 (Фиг. 1). Валик 92 насадки и валик 57 носика имеют такие профили, которые способствуют взаимному прохождению валиков при сборке носика и насадки, которые с усилием вставляются друг в друга. Насадка 60 претерпевает небольшое временное расширение наружу, или деформацию, так что валики проскальзывают один мимо другого. Резьбу 84 насадки затем можно завинчивать на резьбе 58 носика, или же резьба 84 насадки может быть с усилием вставлена или защелкнута на резьбе 58 носика.
Когда компоненты полностью собраны и находятся в задвинутом, закрытом положении, как показано на Фиг. 1, центральный раздаточный проход насадки (проход 86, показанный на Фиг. 3) располагается вокруг по меньшей мере части носика 38. Валик 92 проксимальной уплотнительной поверхности насадки входит в герметичное зацепление с проксимальной уплотнительной поверхностью 56 носика, и/или валик 57 проксимальной уплотнительной поверхности носика входит в герметичное зацепление с проксимальной уплотнительной поверхностью 90 насадки. Дистальная уплотнительная поверхность 96 насадки входит в герметичное зацепление с дистальной уплотнительной поверхностью 54 носика. Это загораживает выходные отверстия 46 носика и предотвращает вытекание из носика 38.
Для раздачи продукта насадку 60 вращают на носике 38 для перемещения насадки в поднятое, открытое положение, показанное на Фиг. 2. Затем упаковку переворачивают и сжимают. Фиг. 8 показывает положение клапана 70, когда упаковку сначала поворачивают таким образом перед тем, как сжать контейнер. Затем контейнер сжимают для увеличения давления в контейнере, чтобы оно превышало окружающее атмосферное давление. Это заставляет продукт выходить из контейнера в направлении клапана 70, и выталкивает клапан 70 из заглубленного или задвинутого положения (Фиг. 8) в выдвинутое положение (Фиг. 9). Перемещению наружу центральной головной части 130 клапана 70 способствует относительно тонкая, гибкая гильза 134. Гильза 134 перемещается из положения покоя, в котором она задвинута внутрь (показано на Фиг. 8), в положение, в котором она перемещена наружу под воздействием давления, и это происходит, когда гильза 134 "перекатывается" наружу к внешнему концу упаковки (в положение, показанное сплошными линиями на Фиг. 9). Однако клапан 70 не открывается (т.е. щели 132 не открываются) до тех пор, пока центральная головная часть 130 клапана не переместится по существу в полностью выдвинутое положение (Фиг. 9). На самом деле, когда головная часть 130 клапана начинает перемещаться наружу, головная часть 130 клапана сначала подвергается силам сжатия, направленным радиально внутрь, и стремящимся противостоять открытию щелей 132. Также, центральная головная часть 130 клапана, в основном удерживает свою вогнутую внутрь конфигурацию, когда она движется наружу, и даже после того, как она достигает полностью выдвинутого положения. Однако, если внутреннее давление становится достаточно высоким после того, как центральная головная часть 130 клапана переместилась наружу в полностью выдвинутое положение, тогда щели 132 клапана 70 открываются для дозированной раздачи текучего материала (Фиг. 9). Текучий материал затем выталкивается или выходит через открытые щели 132. Для иллюстрации Фиг. 9 показывает каплю 170 жидкого выходящего материала.
Благодаря уникальной конструкции, дозированная раздача текучего материала из узла насадки может легко и точно направляться и регулироваться. Вытекающий материал можно легко наблюдать, когда он выходит в предназначенное для него место.
Описанное выше действие клапана 70 дозированной раздачи может происходить только после того, как (1) насадка 60 перемещается в открытое положение (Фиг. 2), (2) упаковку переворачивают, и (3) контейнер сжимают. Давление на внутренней стороне клапана 70 заставит клапан открыться, когда разность между внутренним и внешним давлением достигает заданной величины. В зависимости от конкретной конструкции клапана, открытый клапан 70 может закрываться, когда перепад давления уменьшается, или же клапан может оставаться открытым, даже если перепад давления уменьшается до нуля. В предпочтительном примере реализации клапана 70, показанном для первого примера реализации системы, показанной на Фиг. 1-9, клапан предназначен для закрытия, когда разность давления уменьшается до заданной величины.
Когда контейнер освобождается от давления сжатия, клапан 70 закрывается и головка 130 клапана задвигается в свое заглубленное положение покоя внутри насадки 60. Если контейнер перевернут, когда клапан 70 закрыт, но контейнер при этом не сжимают, тогда вес текучего материала на клапан 70 не заставляет клапан 70 открываться или оставаться открытым.
Вращение узла насадки за пределы полностью открытого положения (Фиг. 2) и из носика 38 предотвращается вхождением в зацепление валика 92 насадки с валиком 57 носика (Фиг. 2). Однако во всех положениях насадки 60 из полностью закрытого (Фиг. 1) в полностью открытое (Фиг. 2) валик 92 проксимальной уплотнительной поверхности насадки входит в герметичное зацепление с проксимальной уплотнительной поверхностью 56 носика и/или валик 57 проксимальной уплотнительной поверхности носика входит в герметичное зацепление с проксимальной уплотнительной поверхностью 90 насадки. Во всех положениях клапан 70 остается на расстоянии от уплотнительной поверхности 54 диска носика и выходных отверстий 46.
После раздачи некоторого количества продукта и возвращения упаковки в свое нормальное прямое положение (Фиг. 2) жидкий продукт, оставшийся в пространстве под загораживающим диском 160 и над диском 50 носика, будет стремиться стекать вниз в насадке в контейнер под действием силы тяжести. В предпочтительном примере реализации клапан 70 закрывается, когда усилие сжатия на контейнер прекращается. Также, жидкий продукт в пространстве под закрытым клапаном 70 и над загораживающим диском 160 будет стремиться стекать под действием силы тяжести вниз в насадке 60 через отверстия 164 для ограниченного потока фиксирующего кольца. Жидкий продукт в насадке 60 будет продолжать стекать вниз вокруг диска 50 носика и затем по носику 38 обратно в контейнер. Жидкость с низкой вязкостью (например, вода) будет стекать полностью из насадки назад в контейнер. Пользователь тогда может повернуть насадку 60 назад в задвинутое, герметично закрытое положение, как показано на Фиг. 1.
Настоящее изобретение также особенно подходит для использования с продуктами относительно высокой вязкости, которые не смогут быстро стекать в контейнер из верхней части насадки 60, после дозированной раздачи некоторого количества такого продукта и после того, как упаковка вернулась в прямое положение (Фиг. 2). Часть такого вязкого или плотного продукта, например лосьона, или плотного пищевого продукта, такого как горчица, будет оставаться сверху диска 50 носика под приподнятым загораживающим диском 160 (Фиг. 2). Когда насадку 60 вращают для перемещения насадки 60 обратно вниз в герметично закрытое положение (Фиг. 1), плотный продукт будет продавливаться движущимся вниз диском 160. Большая часть продукта продавливается вниз по периферии диска 50 носика, между окружностью диска 50 носика и внутренними поверхностями насадки 60. Сначала, и в большей части перемещения вниз насадки 60, периферийное пространство между окружностью диска 50 носика и внутренними поверхностями насадки 60 превышает пространство, образованное отверстиями 164 для ограниченного потока фиксирующего кольца. Таким образом, когда вязкий продукт сдавливается между перемещающимся вниз загораживающим диском 160 и диском 50 носика, большая часть продукта будет направляться с усилием вниз вокруг диска 50 носика в контейнер, и только очень незначительное количество продукта будет просачиваться вверх через отверстия 164 для ограниченного потока. Для продукта определенной вязкости внутренние каналы крышки могут иметь такие размеры, что когда насадка 60 перемещается в полностью закрытое положение, показанное на Фиг. 1, количества выдавливаемого вверх продукта через отверстия 164 для ограниченного потока будет недостаточно для существенной деформации клапана 70, и клапан 70 будет оставаться в вогнутом внутрь положении, показанном на Фиг.1, в котором щели клапана остаются герметично закрытыми. Однако в некоторых примерах реализации небольшое количество утечки вверх через закрытый клапан может быть приемлемо для пользователя в некоторых случаях (например, в упаковке для дозированной раздачи мыла, используемой и хранящейся в душе или на раковине).
Если загораживающий диск 160 отсутствует, есть вероятность, что закрытие насадки 60 (после раздачи относительно плотного продукта) может выдавить продукт на внутренние поверхности клапана 70 и заставить клапан 70 временно открыть небольшое количество, в результате чего на внешней поверхности клапана 70 может произойти нежелательное скопление недопустимого количества продукта. Таким образом, настоящее изобретение, которое включает загораживающий диск 160 с окружающими отверстиями 164 для ограниченного потока, существенно уменьшает повышение давления на нижней стороне клапана 70 с вязким продуктом, когда насадка 60 поворачивается вниз в полностью закрытое положение (Фиг. 1), и это исключает или в значительной степени уменьшает вероятность того, что клапан 70 на время открывается для выпуска продукта при закрытии насадки 60.
Загораживающий диск 160 может также характеризоваться как отражательная перегородка, которая действует между клапаном 70 и верхней частью носика 38, и которая функционирует для смягчения "поршневого воздействия" диска 50 носика относительно перемещающейся вниз насадки 60. Система отражательной перегородки, содержащей загораживающий диск 160 и отверстия 164 для ограниченного потока, действует для увеличения сопротивления восходящему потоку, так что значительная часть вязкого продукта направляется по пути наименьшего сопротивления, образованного большим периферийным пространством между окружностью диска 50 и внутренними поверхностями насадки 60.
Во время дозированной раздачи продукта из контейнера через поднятую насадку 60 наружу и через открытый щелевой клапан 70 должен быть достаточный перепад давления для открытия клапана 70 и для удержания клапана 70 в открытом положении во время выхода продукта. Таким образом, если пользователь сжимает контейнер, чтобы создать увеличенное внутреннее давление, прохождение потока продукта через систему крышки, включая отверстия 164 вокруг диска 160 под клапаном 70, будет сопровождаться некоторым падением давления, так что давление на клапане 70 как таковом станет несколько меньше, чем давление в контейнере. Система, включая отверстия 164 вокруг диска 160, должна иметь такие размеры, чтобы падение давления в крышке не вызывало снижения давления в клапане 70 ниже минимального давления, необходимого для открытия клапана (исходя из определенного постоянного давления окружающей среды снаружи клапана и постоянной скорости прохождения потока при определенном постоянном давлении сжатия внутри контейнера).
Предпочтительно, в предпочтительных примерах реализации изобретения высота входного отверстия насадки 60, от полностью закрытого положения, показанного на Фиг. 1, до полностью открытого положения, показанного на Фиг. 2, уменьшается с целью уменьшения объема между внутренней полостью клапана 70 и верхней частью носика 38, т.е. того объема, который занимает вязкий продукт при раздаче, и когда насадку 60 затем поворачивают обратно вниз в полностью закрытое положение (Фиг. 1).
Второй пример реализации настоящего изобретения показан на Фиг. 10-16. Во втором примере реализации изобретения те же элементы, и/или аналогичные по функции элементам первого примера реализации (Фиг. 1-9), обозначены теми же цифровыми позициями, что и на Фиг. 1-9 за исключением того, что цифровые позиции второго примера реализации изобретения сопровождаются большой буквой А.
Второй пример реализации дозирующей раздаточной системы изобретения показан на Фиг. 10-16 в виде дозирующей раздаточной крышки 30А (Фиг. 10) для контейнера (не показан). Как видно на Фиг. 11, крышка 30А имеет корпус 32А, который включает полое, в основном, цилиндрическое основание или юбку 34А, кольцевой буртик 36А, отходящий в радиальном направлении внутрь от верхней части юбки 34А, и носик 38А, имеющий суженный диаметр, отходящий вверх от внутренней части буртика 36А.
Как видно на Фиг. 11, внутренняя часть юбки 34А образует внутреннюю резьбу 40А. Юбка 34А предназначена для приема верхнего конца горлышка или шейки контейнера (не показан). Резьба 40А юбки предназначена для сопряженного зацепления с резьбой на горлышке или шейке контейнера.
В качестве альтернативы, юбка 34А крышки может быть обеспечена каким-либо другим соединительным средством контейнера (не показано), как например, защелкивающийся валик или канавка (не показана) вместо резьбы 40А, для зацепления сопряженной канавкой или валиком (не показан) соответственно, в шейке контейнера. Корпус 32А крышки также может быть постоянно закреплен на контейнере индукционной плавкой, ультразвуковой плавкой, склеиванием и т.д., в зависимости от материалов, используемых для корпуса 32А крышки и контейнера. Корпус 32А крышки может также быть выполнен как единая часть или продолжение контейнера.
Юбка 34А корпуса крышки может иметь любую подходящую форму. Контейнер может иметь отходящее вверх горлышко или другую часть для вхождения в корпус 32А крышки определенной конфигурации, а основная часть контейнера может иметь форму поперечного сечения, отличающуюся от шейки контейнера и юбки 34А корпуса крышки.
Крышка 30А предназначена для использования с контейнером, имеющим признаки, описанные выше в отношении контейнера, для которого предназначен первый пример реализации крышки 30.
Кольцевое уплотнение 42А клешневого типа отходит вниз от нижней стороны буртика 36А корпуса, что видно на Фиг. 10 и 11. Уплотнение 42А предназначено для герметичного зацепления с верхней, кольцевой кромкой контейнера (не показана), на которой установлена крышка 36А.
Предпочтительный пример реализации носика 38А имеет в основном круглое поперечное сечение по всей длине, и диаметр основания 34А превышает наибольший диаметр носика 38А. Носик 38А имеет внутренний выпускной канал 44А (Фиг. 11), сообщающийся с внутренней полостью контейнера. Носик 38А также имеет дистальный конец, который включает по меньшей мере одно выходное отверстие 46А (Фиг. 11 и 12), которое открывается наружу из выпускного канала 44А носика. Предпочтительно, имеется только одно такое отверстие 46А.
Выходное отверстие носика образовано в площадке 50А (Фиг. 10 и 12) поперек верхнего конца носика 38А, так что выходное отверстие 46А имеет определенную геометрическую форму в неизменном месте относительно контейнера. Площадка 50А имеет мелкий кольцевой уплотнительный канал или уплотнительную канавку 54А вокруг отверстия 46А.
Носик 38А также имеет наружную проксимальную уплотнительную поверхность 56А (Фиг. 11), расположенную вблизи выходного отверстия 46А. Проксимальная уплотнительная поверхность 56А предпочтительно имеет цилиндрическую форму. Верхний конец проксимальной уплотнительной поверхности 56А заканчивается в кольцевом валике 57А (Фиг. 11).
Под проксимальной уплотнительной поверхностью 56А находится наружная резьба 58А (Фиг. 11 и 12) вокруг основания носика 38А. Может быть использована многозаходная резьба. На месте резьбы как таковой также может использоваться криволинейная поверхность.
Корпус 32А дозирующей раздаточной крышки предпочтительно отлит из термопластичного материала, такого как полипропилен, для образования по существу жесткой, твердой, пластмассовой конструкции. Конкретный материал, из которого отливается корпус 32А, не образует части изобретения.
Дозирующая раздаточная крышка 30А также включает узел насадки, который во втором примере реализации изобретения, показанном на Фиг. 11, содержит закручивающийся кончик или насадку 60А, клапан 70А и фиксатор или фиксирующее кольцо 80А. Насадка 60А предназначена для установки на носике 38А. Насадка 60А включает внутреннюю резьбу 84А (Фиг. 10 и 11) для вхождения в зацепление с резьбой 58А носика. Если в носике 38А используется криволинейная поверхность или кулачок, вместо резьбы 58A как таковой, насадка 60А будет иметь соответствующее ведомое устройство.
Внутренняя полость насадки 60А образует внутренний дозирующий раздаточный проход 86А (Фиг. 11), который предназначен для приема носика 38А и расположения вокруг по меньшей мере его части, как показано на Фиг. 10. Насадка 60А может вращаться в резьбовом зацеплении на носике 38А для достижения осевого перемещения насадки 60А вдоль носика 38А между опущенным, или задвинутым, закрытым положением (Фиг. 10) и поднятым или выдвинутым, открытым положением (Фиг. 13).
Со ссылкой на Фиг. 11, раздаточный проход 86А насадки 60А имеет нижнюю часть 88А большего диаметра, содержащую резьбу 84А. Насадка 60А имеет промежуточную часть меньшего диаметра, образующую проксимальную уплотнительную поверхность 90А. Внизу проксимальной уплотнительной поверхности 90А насадки находится кольцевой валик 92А (Фиг. 11).
Над проксимальной уплотнительной поверхностью 90А насадки находится внутренний кольцевой валик 95А (Фиг. 11), а над валиком 95А находится внутренний кольцевой канал 97А (Фиг. 11) для приема фиксирующего кольца 80А, как показано на Фиг. 13.
Насадка 60А заканчивается своим верхним дистальным концом в раздаточном отверстии 98А (Фиг. 11). Насадка 60А образует кольцевое гнездо 100А (Фиг. 11) вокруг нижней стороны раздаточного отверстия 98А насадки, и гнездо 100А способствует расположению и удержанию клапана 70А в насадке 60А, как будет описано дальше.
В показанном предпочтительном примере реализации изобретения клапан 70А имеет форму и рабочие характеристики клапана 70, описанного ранее со ссылкой на первый пример реализации изобретения, показанный на Фиг 1-9. Клапан 70А включает гибкую центральную, лицевую или головную часть 130А (Фиг. 11), имеющую нерабочую, вогнутую форму, (вид снаружи), и две взаимоперпендикулярные, пересекающиеся раздаточные щели 132А (Фиг. 12) одинаковой длины, которые вместе образуют закрытое раздаточное отверстие. Пересекающиеся щели 132А образуют четыре, в основном имеющие форму секторов, створки или лепестки в вогнутой, центральной, головной части 130А. Створки открываются наружу от точки пересечения щелей 132А, в результате увеличения давления в контейнере до достаточной величины.
Клапан 70А включает юбку или гильзу 134А (Фиг. 11), которая отходит от центральной стенки клапана или головной части 130А. На наружном конце гильзы 134А находится тонкий, кольцевой фланец 138А, проходящий по периферии от гильзы 134 в направлении перевернутого угла. Тонкий фланец 138А сливается с увеличенным, гораздо более толстым периферийным фланцем 140А, который, в основном, имеет форму "ласточкина хвоста" в поперечном сечении (см. Фиг. 11).
Чтобы обеспечить расположение клапана 70А в насадке 60А, форма усеченного конуса кольцевого гнезда 100А (Фиг. 11) насадки имеет такой же угол, что и угол прилегающей поверхности фланца 140А клапана, имеющего форму "ласточкина хвоста".
Другая поверхность фланца 140А клапана зажата фиксирующим кольцом 80А (Фиг. 13). Фиксирующее кольцо 80А включает периферийную часть, или участок 150А кольца (Фиг. 11 и 14), имеющий обращенную вверх, в виде усеченного конуса, кольцевую поверхность зажима 152А (Фиг. 11 и 15), для вхождения в зацепление с внутренней поверхностью фланца 140А клапана под углом, который соответствует углу прилегающей поверхности фланца клапана, имеющей форму «ласточкина хвоста».
Периферийный участок 150А фиксирующего кольца 80А включают выступающий наружу буртик или валик 158А (Фиг. 10 и 15) для вхождения в защелкивающееся зацепление с валиком 95А насадки 60А (Фиг. 10) для плотного зажима клапана 70А в насадке 60А. Это устройство обеспечивает крепкое зажатие и удержание клапана 70А, без специальных внутренних опорных средств или несущих элементов, вблизи внутренней поверхности цилиндрической гильзы 134А клапана. Это позволяет получить участок, прилегающий к внутренней поверхности цилиндрической гильзы 134А клапана, по существу открытый и свободный и дающий возможность гильзе 134А клапана перемещаться, когда клапан 70А открывается и закрывается.
Фиксатор или фиксирующее кольцо 80А включает ограничитель потока в виде центрального загораживающего диска 160А (Фиг. 11, 14 и 16), соединенного с участком 150А кольца перемычками 162А таким образом, чтобы образовать отверстия 164А для ограниченного потока (Фиг. 14) между диском 160А, участком 150А кольца и перемычками 162А.
Как видно на Фиг. 13 и 15, кольцевой дистальный уплотнительный валик 96А выступает вниз от нижней части загораживающего диска 160А для вхождения в уплотнительную канавку 54А носика, когда узел насадки находится в задвинутом, опущенном положении (Фиг. 10), чтобы герметично закрыть отверстие 46А носика.
В альтернативном примере реализации изобретения (не показан) уплотнительный валик 96А может выступать вверх на площадке 50А носика, а уплотнительная канавка 54А может быть внизу загораживающего диска 160А.
Когда клапан 70А правильно установлен в насадке 60А, как показано на Фиг. 13, центральная головная часть 130А клапана 70А заглублена внутри насадки 60А. Однако, когда упаковку сжимают для дозированной раздачи содержимого через клапан 70А, головная часть 130А клапана выталкивается наружу из своего заглубленного положения к концу упаковки и через дистальное раздаточное отверстие 98А (Фиг. 13).
Узел насадки (т.е. насадка 60А, клапан 70А и фиксатор или фиксирующее кольцо 80А) предназначен для установки на носике 38А, как показано на Фиг. 10. Валик 92А насадки и валик 57А носика имеют профили, которые способствуют перемещению одного валика мимо другого, при сборке носика и насадки, когда они с усилием вставляются друг в друга. Насадка 60А претерпевает небольшое временное расширение наружу, или деформацию, так что валики проскальзывают один мимо другого. Резьбу 84А насадки затем можно завинчивать на резьбе 58А носика.
Когда компоненты полностью собраны и находятся в задвинутом, закрытом положении, как показано на Фиг. 10, центральный раздаточный проход (проход 86А, обозначенный на Фиг. 11) располагается вокруг по меньшей мере части носика 38А. Валик 92А проксимальной уплотнительной поверхности насадки входит в герметичное зацепление с проксимальной уплотнительной поверхностью 56А носика и/или валик 57А проксимальной уплотнительной поверхности носика входит в герметичное зацепление с проксимальной уплотнительной поверхностью 90А насадки. Дистальный уплотнительный валик 96А насадки входит в герметичное зацепление с дистальной уплотнительной канавкой 54А носика. Это перегораживает выходное отверстие 46А носика и предотвращает вытекание из носика 38А.
Для раздачи продукта насадку 60А вращают на носике 38А для перемещения насадки в поднятое, открытое положение, показанное на Фиг. 13. Затем упаковку переворачивают и сжимают, чтобы открыть клапан 70А таким же образом, как открывают клапан 70 первого примера реализации изобретения, описанного выше со ссылкой на Фиг. 1-9.
Благодаря уникальной конструкции второго примера реализации изобретения, дозированная раздача текучего материала из узла насадки может легко и точно направляться и регулироваться. Вытекающий материал можно легко наблюдать, когда он выходит в предназначенное для него место.
Описанное выше действие дозированной раздачи клапана 70Аобычно может происходить только после того, как (1) насадка 60А переместилась в открытое положение (Фиг. 13), (2) упаковку перевернули, и (3) контейнер сжат. Давление на внутренней стороне клапана 70А заставит клапан открыться, когда разность между внутренним и внешним давлением достигает заданной величины. В зависимости от конкретной конструкции клапана, открытый клапан 70А может закрываться, когда разность давления уменьшается, или клапан может оставаться открытым, даже если разность давления уменьшается до нуля. В предпочтительном примере реализации клапана 70А, показанного для второго примера реализации системы, изображенной на Фиг. 10-16, клапан 70А имеет такую конструкцию, чтобы закрываться, когда разность давления уменьшается до определенной величины.
Когда контейнер освобождается от давления сжатия, клапан 70А закрывается и головка 130А клапана задвигается в свое заглубленное положение покоя внутри насадки 60А. Если контейнер переворачивают, когда клапан 70А закрыт, но контейнер при этом не сжимают, тогда вес текучего материала на клапане 70А не заставляет клапан 70А открываться или оставаться открытым.
Вращение узла насадки за пределы полностью открытого положения (Фиг. 13) и из носика 38А предотвращается вхождением в зацепление валика 92А насадки с валиком 57А носика (Фиг. 13). Однако во всех положениях насадки 60А, из полностью закрытого (Фиг. 10) в полностью открытое (Фиг. 13), валик 92А проксимальной уплотнительной поверхности насадки входит в герметичное зацепление с проксимальной уплотнительной поверхностью 56А носика и/или валик 57А проксимальной уплотнительной поверхности носика входит в герметичное зацепление с проксимальной уплотнительной поверхностью 90А насадки. Во всех положениях клапан 70А остается на расстоянии от поверхности 54А канавки на площадке носика и выходного отверстия 46А.
После раздачи некоторого количества продукта, и после того, как упаковку возвращают в ее нормальное прямое положение (Фиг. 13), жидкий продукт, оставшийся в пространстве под загораживающим диском 160А и над площадкой 50А носика будет стремиться стекать вниз в насадке в контейнер под действием силы тяжести. В предпочтительном примере реализации изобретения клапан 70А закрывается, когда усилие сжатия на контейнер прекращается. Также жидкий продукт в пространстве под закрытым клапаном 70А и над загораживающим диском 160А будет стремиться стекать под действием силы тяжести вниз в насадке 60А через отверстия 164А для ограниченного потока фиксирующего кольца. Жидкий продукт в насадке 60А будет продолжать стекать вниз по площадке 50А носика, и затем вниз по носику 38А, обратно в контейнер. Жидкость с небольшой вязкостью (вода) полностью стечет из насадки 60А обратно в контейнер. Пользователь тогда может повернуть насадку 60А назад в герметично закрытое положение, показанное на Фиг. 10.
Настоящее изобретение также особенно подходит для использования с продуктами относительно высокой вязкости, которые не смогут быстро стекать в контейнер из верхней части насадки 60, после дозированной раздачи некоторого количества такого продукта и после того, как упаковка вернулась в прямое положение (Фиг. 13). Часть такого вязкого или плотного продукта, например лосьон или плотный пищевой продукт наподобие горчицы, могут остаться на площадке 50А носика ниже поднятого загораживающего диска 160А (Фиг. 13). Когда насадку 60А вращают, чтобы переместить насадку 60А обратно вниз в герметично закрытое положение, показанное на Фиг. 10, плотный продукт будет сжиматься перемещающимся вниз диском 160А. Большая часть продукта продавливается вниз через отверстие 46А носика обратно в контейнер. В начале, и для большей части перемещения насадки 60А вниз, периферийное пространство между отверстием 46А в площадке 50А и загораживающим диском 160А насадки превышает пространство, образованное отверстиями 164А для ограниченного потока фиксирующего кольца. Таким образом, когда вязкий продукт проталкивается перемещающимся вниз загораживающим диском 160А, большая часть продукта будет подаваться с усилием вниз через отверстие 46А носика в контейнер, и только очень небольшое количество продукта будет стремиться вверх через отверстия 164А для ограниченного потока. Для продукта определенной вязкости, внутренние размеры каналов крышки могут выбираться такими, чтобы при перемещении насадки 60А в полностью закрытое положение, показанное на Фиг. 13, количество продукта, выдавливаемое вверх через отверстия 164А для ограниченного потока, будет недостаточно для существенной деформации клапана 70А, и клапан 70А будет оставаться в вогнутом внутрь положении, показанном на Фиг. 13, где щели клапана остаются герметично закрытыми. Однако в некоторых примерах реализации изобретения небольшое количество утечки вверх через закрытый клапан может считаться допустимым для пользователя в некоторых случаях применения (например, упаковка для дозированной раздачи мыла, которая используется и хранится в душе или на раковине).
Если загораживающий диск 160А отсутствует, есть вероятность, что при закрытии насадки 60А (после раздачи относительно плотного продукта) продукт будет выдавливаться на внутренние поверхности клапана 70А и заставит клапан 70А временно открыть небольшое количество, в результате чего на наружной поверхности клапана 70А может скопиться недопустимое количество продукта. Таким образом, настоящее изобретение, которое включает загораживающий диск 160А с окружающими отверстиями 164А для ограниченного потока, по существу уменьшает до минимума повышение давления нижней стороны клапана 70А с вязким продуктом, когда насадку 60А вращают вниз в полностью закрытое положение (Фиг. 10), и это устраняет или в значительной степени уменьшает вероятность временного открытия клапана 70А для выпуска продукта при закрытии насадки 60А.
Загораживающий диск 160А может также характеризоваться как отражательная перегородка, которая действует между клапаном 70А и верхней частью носика 38А и которая функционирует для смягчения "действия поршня" площадки 50А носика относительно перемещающейся вниз насадки 60А. Система отражательной перегородки, содержащей загораживающий диск 160А и отверстия 164А ограниченного потока, работает для увеличения сопротивления восходящего вверх потока, так что значительная часть вязкого продукта, вместо этого, протекает по пути наименьшего сопротивления, образованному большим открытым участком под диском 160А и отверстием 46А носика.
При дозированной раздаче продукта из контейнера через поднятую насадку 60А и через открытый щелевой клапан 70А должен быть достаточный перепад давления для открытия клапана 70А и для удержания клапана 70А в открытом положении во время выхода продукта. Таким образом, если пользователь сжимает контейнер для создания увеличенного внутреннего давления, прохождение потока продукта через систему крышки, включающую отверстия 164А вокруг диска 160А под клапаном 70А будет сопровождаться некоторым падением давления, так что давление на клапане 70А как таковом станет несколько ниже, чем давление в контейнере. Система, включающая отверстия 164А вокруг диска 160А, должна иметь такие размеры, что падение давления по крышке не вызывает уменьшения давления на клапане 70А ниже минимального давления, которое необходимо для того, чтобы клапан открывался (для определенного постоянного давления снаружи клапана и постоянной скорости прохождения потока при определенном постоянном давлении сжатия в контейнере).
Предпочтительно, высота отверстия насадки 60А от полностью закрытого положения (Фиг. 10) в полностью открытое положение (Фиг. 13) уменьшается с тем, чтобы уменьшить до минимума пространство между внутренней полостью клапана 70А и верхней частью носика 38А, которое занимает вязкий продукт при дозированной раздаче, и когда насадку 60А затем закручивают обратно вниз в полностью закрытое положение (Фиг. 10).
При желании, узел насадки может быть снабжен закрепленным или полностью съемным колпачком (не показан) для защиты клапана 70 или 70А против повреждения и/или загрязнения от пыли или грязи. Такой колпачок может быть шарнирно установлен на узле насадки обычным или специальным защелкивающимся шарниром, или колпачок может быть просто привязан к узлу насадки. Колпачок может иметь проходящую внутрь пробку или элемент, устанавливаемый в вогнутом участке клапана 70 или 70А, как средство для герметизации клапана 70 или 70А, даже когда насадка 60 или 60А находится в поднятом положении, при транспортировке, когда на упаковку могут воздействовать внешние силы, повышающие внутреннее давление, и способные открыть клапан.
В еще одной предусмотренной модификации изобретения поперек верхней части узла насадки с самого начала крепится отсоединяемое уплотнение или съемная этикетка (не показаны). После удаления такой съемной прокладки пользователем, она может быть сохранена и позже снова нанесена сверху крышки (например, когда пользователь убирает упаковку в багаж во время путешествия). Это предохраняет клапан от повреждения и/или от оседания пыли и грязи.
Из вышеизложенного подробного описания изобретения и его чертежей станет понятно, что возможны варианты и модификации, не выходящие за рамки сути и объема новых концепций и принципов этого изобретения.
Изобретение относится к системам для дозированной раздачи продукта. Дозирующая раздаточная система включает носик, сообщающийся с отверстием контейнера. Носик образует по меньше мере одно выходное отверстие и дистальное уплотнение. Узел насадки установлен на носике для перемещения между задвинутым, закрытым, положением и выдвинутым, открытым, положением. Узел насадки включает насадку, имеющую дозирующий раздаточный проход вокруг, по меньшей мере, части носика. Узел насадки также включает гибко упругий клапан, который герметично установлен поперек дозирующего раздаточного прохода насадки в месте, находящемся на расстоянии от носика, и имеет сначала закрытое раздаточное отверстие, которое открывается в результате перепада давления, воздействующего на клапан. Узел насадки также включает ограничитель потока под клапаном и дистальное уплотнение для вхождения в герметичное зацепление с дистальным уплотнением носика. Изобретение обеспечивает усовершенствованную дозирующую раздаточную систему, обладающую необходимой способностью контролировать окончание выхода продукта из насадки. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 16 ил.
узел насадки, установленный на носике для перемещения между задвинутым, закрытым положением и выдвинутым, открытым положением, и включающий
(А) насадку, имеющую (1) раздаточный проход вокруг по меньшей мере части носика, (2) дистальную уплотнительную поверхность для вхождения в герметичное зацепление с указанной дистальной уплотнительной поверхностью носика, когда узел насадки находится в задвинутом, закрытом положении; (В) упругогибкий клапан, который (1) герметично установлен поперек раздаточного прохода насадки в месте, находящемся на расстоянии от дистальной уплотнительной поверхности носика, и (2) имеет сначала закрытое раздаточное отверстие, которое открывается в результате перепада давления, воздействующего на клапан; и (С) ограничитель потока, расположенный поперек раздаточного прохода насадки в месте, находящемся между клапаном и дистальной уплотнительной поверхностью насадки для ограничения потока, направленного к клапану, когда узел насадки перемещается в задвинутое, закрытое положение.
носик образует внутренний выпускной канал, сообщающийся с отверстием контейнера и с выходным отверстием носика; носик имеет дистальный конец, образующий дистальную уплотнительную поверхность носика; выходное отверстие носика прилегает к дистальному концу носика и при этом раздаточный проход насадки, дистальная уплотнительная поверхность насадки и дистальная уплотнительная поверхность носика выполнены такой формы относительно выходного отверстия носика, чтобы клапан и выходное отверстие носика сообщались между собой, только когда узел насадки перемещается из задвинутого, закрытого положения.
насадка имеет центральное отверстие, окруженное кольцевым гнездом насадки; кольцевое гнездо насадки выполнено в виде усеченного конуса и входит в зацепление с наружной поверхностью в виде усеченного конуса кольцевого фланца клапана и участок фиксирующего кольца имеет поверхность зажимную в виде усеченного конуса, входящую в зацепление с внутренней поверхностью в виде усеченного конуса кольцевого фланца клапана для зажима кольцевого фланца клапана между фиксатором и кольцевым гнездом насадки.
клапан является самозакрывающимся клапаном; причем клапан открывается наружу, когда давление на стороне клапана, обращенной к отверстию контейнера, превышает давление, действующее на стороне клапана, обращенной в окружающую атмосферу, на заданную величину; и клапан возвращается из открытого положения в закрытое положение после того, как уменьшается давление, действующее на стороне клапана, обращенной к отверстию контейнера.
контейнер имеет наружную охватываемую резьбу; система является дозирующей раздаточной крышкой, отдельной от контейнера, но устанавливаемой на контейнере вокруг отверстия контейнера с возможностью отсоединения; указанная система включает корпус, имеющий полое, по существу цилиндрическое основание, которое имеет внутреннюю охватывающую резьбу для вхождения в резьбовое зацепление с наружной резьбой на контейнере; носик отходит от полого основания; носик имеет наружную охватываемую резьбу и насадка имеет внутреннюю охватывающую резьбу для вхождения в зацепление с наружной резьбой носика.
| US 6095382 А, 01.08.2000 | |||
| US 6290108 А, 18.09.2001 | |||
| US 5676289 А, 14.10.1997 | |||
| RU 94039547 A1, 10.09.1996. |
