Усовершенствованный клапан-в-мешочке
Изобретение используется в устройствах дозированной подачи вещества под давлением, например в аэрозольном баллончике. Клапан-в-мешочке содержит мягкий мешочек из гибкого непроницаемого для жидкости или газа материала с отверстием, закрывающий это отверстие клапан, выполненный с возможностью заполнения мешочка веществом, и средства, обеспечивающие возможность удлинения мешочка во время его заполнения веществом. При этом пустой мешочек смотан или сложен вокруг продольной оси и зафиксирован в этом смотанном положении. Средства удлинения мешочка представляют собой загиб, выполненный складыванием вверх свободного конца мешочка перед сматыванием или складыванием пустого мешочка вокруг продольной оси. Изобретение обеспечивает надежность конструкции и работы устройства дозирования. 16 з.п. ф-лы, 14 ил.
Настоящее изобретение относится к усовершенствованному клапану-в-мешочке.
Такой клапан-в-мешочке используют в устройстве дозированной подачи вещества под давлением, например в аэрозольном баллончике.
Как правило, клапан-в-мешочке содержит мешочек из гибкого непроницаемого для жидкости или газа материала, выполненный, например, из двух слоев синтетического материала, наложенных друг на друга и сваренных между собой по периметру. В мешочке имеется отверстие, закрытое клапаном, обеспечивающим заполнение мешочка желаемым веществом.
Мешочек часто выполняют сложенным или смотанным наподобие сигары, зафиксированным в этом смотанном положении наклеенной вокруг него этикеткой, как описано в документах WO 02/06279 A, WO 02/06278 А или СН 680849 А.
Клапан со смотанным мешочком вставляют в емкость с отверстием, которое перекрывается клапаном.
После этого дозировочное устройство, полученное путем соединения емкости с клапаном-в-мешочке, заполняют распыляемым веществом, которое нагнетают под давлением в мешочек, и сжатым газом, который заполняет пространство, образовавшееся между емкостью и мешочком, и вытесняет распыляемое вещество, когда клапан приводят в действие при помощи распылительной кнопки на клапане.
Во время заполнения веществом этикетка, которая удерживает мешочек в смотанном положении, разрывается под действием давления заполняемого вещества, которое надувает, разматывает или распрямляет мешочек.
Длину смотанного мешочка определяют в зависимости от высоты емкости таким образом, чтобы его длина была равна высоте емкости для обеспечения возможности ее заполнения максимальным количеством вещества.
Однако во время заполнения веществом длина мешочка уменьшается по мере его заполнения, так как он раздувается и расширяется в боковом направлении, в результате чего мешочек не ложится на дно емкости и вместе с содержимым оказывается подвешенным к клапану. Вследствие этого мешочек может легко разорваться при случайном падении дозировочного устройства.
В документе ЕР 0549096 описано выполнение мешочка со сложенным дном, которое позволяет компенсировать уменьшение высоты во время заполнения. Согласно этому документу мешочек содержит две стенки, между которыми внизу вставлена складка. В пустом виде длина мешка и, следовательно, его стенок меньше или равна внутренней высоте емкости. После заполнения складка раскрывается и опирается на выпуклое дно емкости. Это решение позволяет частично компенсировать потерю высоты мешочка после заполнения, но оно не позволяет оптимально заполнить нижнее пространство емкости.
Когда во время заполнения веществом мешочек разворачивается, возникает другая проблема: поскольку мешочек содержит два выдающихся в боковом направлении верхних утла, мешающих разворачиванию мешочка из-за контакта с внутренней стенкой емкости, в результате чего мешочек остается свернутым вокруг клапана. Эта скрученность мешочка приводит к его ослаблению, что может привести к разрыву за счет самой скрученности, или к тому, что из-за скрученности объем заполнения мешочка будет недостаточным для всего количества вещества, нагнетаемого во время автоматического заполнения.
Кроме того, ослабление из-за скрученности может привести к более быстрому разрыву мешочка при падении дозировочного устройства.
Недостатком, связанным с использованием этикетки для удержания клапана-в-мешочке в смотанном состоянии, является то, что эта этикетка мешает развертыванию мешочка, что приводит к скручиванию во время заполнения и к ослаблению мешочка, как уже было упомянуто выше.
Задачей настоящего изобретения является создание клапана-в-мешочке, обеспечивающего надежное заполнение дозировочного устройства и позволяющего снизить опасность разрыва мешочка во время заполнения емкости или при случайном падении заполненного дозировочного устройства.
Поставленная задача решается тем, что в клапане-в-мешочке, содержащем мешочек из гибкого непроницаемого для жидкости или газа материала с отверстием, закрывающий это отверстие клапан, выполненный с возможностью заполнения мешочка желаемым веществом, и средства, обеспечивающие удлинение мешочка во время его заполнения желаемым веществом, при этом пустой мешочек смотан или сложен вокруг продольной оси и зафиксирован в этом смотанном положении, согласно изобретению средства удлинения мешочка представляют собой загиб, выполненный складыванием вверх свободного конца мешочка перед сматыванием или складыванием пустого мешочка вокруг продольной оси.
Таким образом, мешочек после заполнения ложится на дно емкости, что уменьшает риск его разрыва во время падения.
Средствами, обеспечивающими удлинение мешочка во время заполнения предпочтительно является сложенное внутрь пустого мешочка с образованием загибов дно мешочка, при этом загибы могут складываться вверх.
Предпочтительно верхняя часть пустого и размотанного мешочка имеет конусную форму, при этом ширина пустого мешочка уменьшается в направлении места расположения клапана.
Таким образом, форма мешочка не мешает движению разматывания или раскладывания мешочка во время заполнения.
Другим вариантом решения поставленной задачи является складывание верхних углов мешочка внутрь перед сматыванием мешочка.
Пустой мешочек удерживается в смотанном или сложенном состоянии при помощи наклеенной вокруг него этикетки, при этом этикетка содержит одну или несколько поперечных перфорированных линий с отстоящими друг от друга отверстиями. За счет этих отверстий во время заполнения этикетка разрывается в заранее определенном точном месте, что снижает опасность скручивания мешочка во время заполнения.
Опасность скручивания мешочка снижается также за счет использования самоклеящейся прямоугольной этикетки, центральная часть которой только частично содержит клеящее вещество, при этом клеящее вещество предпочтительно нанесено на зону, имеющую форму песочных часов.
Если все-таки после заполнения мешочка происходит его скручивание, выпуск вещества во время использования дозировочного устройства облегчается за счет применения погружной трубки, длина которой приблизительно соответствует длине мешочка и которая предпочтительно надета на наконечник клапана.
Преимуществом этой погружной трубки является возможность удаления вещества во время использования дозировочного устройства, даже если мешочек сжимается не симметрично и часть вещества оказывается запертой в отдельной части мешочка. Конструкция погружной трубки позволяет осуществлять вывод вещества, как из самой погружной трубки, так и из области вокруг нее.
Предпочтительно при использовании погружной трубки клапан оборудован двумя каналами, сообщающимися с внутренней полостью мешочка, при этом один канал выходит в погружную трубку, а другой канал выходит в мешочек над вышеупомянутым наконечником.
Подача вещества через дополнительный канал обеспечивает более быстрое заполнение мешочка по сравнению с известными дозировочными устройствами, содержащими только один канал.
Во избежание утечек в месте крепления мешочка к клапану сечение корпуса клапана обычно выполняют овальным или ромбовидным. Чтобы снизить эффект скручивания мешочка на клапане, длину этого сечения предпочтительно выбирают минимальной, но не меньшей двойной ширины указанного сечения. Это же позволяет обеспечить хорошую предварительную ориентацию корпуса клапана в мешочке перед сваркой на линии производства клапанов-в-мешочке.
Согласно предпочтительному варианту выполнения, корпус клапана содержит внутреннюю часть и наружную часть, причем эти части выполнены из двух разных материалов: внутренняя часть - из синтетического материала, проницаемого для сжиженных газов, а наружная часть - из материала, подходящего для сварки внутреннего слоя мешочка, выполненного из полиэтилена (ПЭ), или полипропилена (ПП), или из других материалов.
Это позволяет использовать сжиженные газы в качестве газа-вытеснителя с сохранением возможности крепления мешочка на клапане. Возможность использования сжиженных газов для вытеснения вещества во время использования дозировочного устройства обеспечивается тем, что давление сжатия остается постоянным и почти не понижается при уменьшении количества вещества и газов.
Изобретение будет более очевидно из нижеследующего описания нескольких неограничивающих примеров выполнения усовершенствованного клапана-в-мешочке в соответствии с настоящим изобретением со ссылками на прилагаемые чертежи.
На фиг.1 показан в перспективе клапан-в-мешочке в соответствии с настоящим изобретением с пустым мешочком;
на фиг.2 - клапан-в-мешочке, изображенный на фиг.1, установленный в емкости устройства дозировки вещества;
на фиг.3 - клапан-в-мешочке, изображенный на фиг.1, после заполнения веществом;
на фиг.4 и 5 показаны две стадии изготовления клапана-в-мешочке, изображенного на фиг.1;
на фиг.6 и 7 показан разрез по линиям VI-VI и VII-VII на фиг.5 соответственно;
на фиг.8 показана другая стадия изготовления клапана-в-мешочке, изображенного на фиг.1;
на фиг.9 показана этикетка, обозначенная стрелкой F9 на фиг.1, в развернутом виде;
на фиг.10 показана в увеличенном масштабе часть клапана-в-мешочке, обозначенная стрелкой F10 на фиг.6;
на фиг.11 показана часть клалана-в-мешочке, изображенная на фиг.10, но в другом положении;
на фиг.12 показан разрез по линии XI-XI на фиг.10;
на фиг.13 и 14 показан второй вариант выполнения клапана-в-мешочке в соответствии с настоящим изобретением.
На фиг.1 и 2 показан усовершенствованный клапан-в-мешочке 1 в соответствии с настоящим изобретением, предназначенный для установки в емкости 2 устройства дозировки вещества, как показано на фиг.2.
Усовершенствованный клапан-в-мешочке 1 содержит мешочек 4 из гибкого непроницаемого для жидкости или газа материала, в котором образовано отверстие, закрытое корпусом 5 клапана 6, выполненным с возможностью заполнения мешочка 4 желаемым веществом. При этом пустой мешочек 4 смотан или сложен вокруг продольной оси Х-Х' и зафиксирован в смотанном положении при помощи этикетки 7, приклеенной вокруг смотанного клапана 4.
В данном случае клапан установлен на емкости 2 посредством чашечки 8, которая служит пробкой для емкости, создавая закрытую камеру 9 между емкостью 2 и мешочком 4, который может содержать газ-вытеснитель.
После соединения клапана-в-мешочке 1 с емкостью 2 мешочек 4 заполняют под давлением желаемым веществом, тогда как камеру 9 заполняют определенным количеством газа или сжиженного газа.
Давление вещества при заполнении накачивает мешочек 4, что приводит к разрыву этикетки 7 и к разматыванию мешочка вокруг оси Х-Х', как показано на фиг.3.
После заполнения, как показано на фиг.3, дозировочное устройство 3 комплектуют распылительной или дозировочной головкой 10, которую устанавливают на клапане 6 при помощи клапанного штока 11, обеспечивающего вытеснение под давлением газа-вытеснителя и распыление или дозировку вещества при нажатии на распылительную головку 10.
Как правило, клапаны-в-мешочке изготавливают цепочкой, как показано на фиг.4, и отделяют друг от друга разрезанием.
Как более подробно показано на фиг.5-7, каждый клапан-в-мешочке выполнен из двух наложенных друг на друга слоев 12 и 13 из непроницаемого для жидкости или газа синтетического материала со сложенным вдвое между этими двумя слоями 12 и 13 дном 14, при этом оба слоя 12 и 13 и дно 14 соединены сваркой по контуру 15 в месте, где они входят в контакт друг с другом, для формирования двух загибов 16, которые можно загнуть наружу вверх, что показано стрелками Р.
В примере, показанном на этих фигурах, оба слоя 12 и 13 и дно 14 выполнены в виде единой детали, однако слои 12 и 13 и дно 14 могут быть выполнены в виде отдельных деталей, сваренных между собой.
Как показано на фиг.4, мешочки 4 выполняют в цепочку из сплошной сложенной полосы, которую перемещают под сварочной машиной, выполняющей сварные швы по контуру 15 через строго определенные промежутки в месте разделения мешочков 4. При этом сварные швы имеют форму, расширяющуюся кверху для выполнения мешочков 4 с верхней конусной частью таким образом, чтобы пустой мешочек 4 уменьшался в направлении места расположения клапана 6.
После выполнения сварных швов мешочки 4 отделяют друг от друга разрезанием.
После этого отделенные друг от друга мешочки 4 сматывают вокруг оси Х-Х' в направлении стрелок Q, предварительно загнув загибы 16.
Затем вокруг каждого смотанного мешочка приклеивают этикетку 7 или, в случае необходимости, несколько этикеток для его удержания в смотанном виде, как показано на фиг.1.
Как показано на фиг.9, этикетки имеют прямоугольную форму и содержат одну или несколько поперечных перфорированных линий 17 с отстоящими друг от друга отверстиями 18, выполненными для облегчения разрыва этикеток 7 во время заполнения мешочков 4.
Этикетка 7 является самоклеящейся, в которой клеящее вещество 19 нанесено только на центральную часть, например только в зоне 20, имеющей форму песочных часов или другую форму.
Конструкция клапана 6 более подробно показана на фиг.10-12.
Корпус 5 клапана 6 имеет овальную или ромбовидную форму сечения, причем предпочтительно длина L сечения корпуса составляет не менее двойной ширины М сечения корпуса, как показано на фиг.12.
В клапане 6 выполнен канал 21 для удаления вещества из мешочка 4 наружу. Канал 21 может перекрываться клапаном 22, установленным в камере 23, образованной частью канала 21 более широкого диаметра. Шток 11 клапана 22 выходит наружу через прокладку 24.
В нерабочем положении клапан 22 прижат к прокладке 24, как показано на фиг.10. Внутренний канал 25 клапана 22 в этом положении закрыт. Канал 25 открывается, когда шток 11 клапана 22 вдавливают для вытеснения вещества через канал 21 клапана 6, как показано стрелками R на фиг.11.
Предпочтительно клапан 6 оборудован наконечником 26, на который надета сообщающаяся с каналом 21 погружная трубка 27, длина которой меньше или приблизительно соответствует длине мешочка 4.
В примере, показанном на фигурах, клапан 6 снабжен вторым каналом 28, который сообщается с внутренним пространством мешочка 4, при этом канал 28 выходит в мешочек 4 над уровнем наконечника 26. Эти два канала 21 и 28 обеспечивают более быстрое заполнение мешочка 4 веществом.
Особенностью настоящего изобретения является то, что корпус 5 клапана 6 содержит внутреннюю часть 29 и наружную часть 30, как показано на фиг.12, причем эти части 29 и 30 выполнены из разных материалов: внутренняя часть 29 выполнена из синтетического материала, проницаемого для сжиженных газов, а наружная часть 30 - из материала, который подходит для использования мешочка 4, внутренний слой которого изготовлен из ПЭ, или ПП, или из других подходящих для сварки материалов.
Клапан-в-мешочке 1 в соответствии с настоящим изобретением используют для формирования устройства 3 дозировки вещества следующим образом.
Вставляют клапан-в-мешочке 1 со смотанным мешочком, подают сверху и вокруг клапана газ, затем клапан закрепляют в емкости 2, закупоривая ее. Газ можно также нагнетать в емкость через синтетическую пробку, клапан или другое аналогичное средство, расположенное в дне емкости.
После этого строго определенное количество предназначенного для дозировки вещества нагнетают под давлением в мешочек 4 через каналы 21 и 28, которые обеспечивают быстрое заполнение мешочка 4.
За счет давления нагнетания мешочек 4 надувается и разрывает этикетку 7 на уровне линий 17 с отверстиями 18. Мешочек 4 разматывается в направлении, обратном стрелкам Q, тогда как загибы 16 заполняются веществом и раскладываются наружу вниз, обеспечивая удлинение мешочка 4 по отношению к начальной длине так, чтобы дно 14 легло на дно 31 емкости 2.
Предпочтительно размеры и форму клапана-в-мешочке 1 определяют таким образом, чтобы пустой клапан-в-мешочке 1 не касался дна 31 емкости 2 при его установке в емкость, а после заполнения мешочка 4 клапан-в-мешочке 1 ложился на дно 31 емкости 2.
За счет этого длина клапана-в-мешочке не мешает введению пустого клапана-в-мешочке в емкость.
Действительно, смотанный или сложенный клапан-в-мешочке 1 обладает определенной жесткостью, которая может помешать его введению в емкость 2, если бы он был длиннее глубины емкости. В этом случае в процессе установки клапан-в-мешочке 1 будет упираться в дно емкости, что может привести к его повреждению.
Разматыванию мешочка 4 практически не мешают ни этикетка, ни трение мешочка 4 о внутреннюю стенку емкости 2 вследствие конструкции этикетки 7 и конусной формы мешочка 4. На фиг.14 показан вариант выполнения клапана-в-мешочке 1 в соответствии с настоящим изобретением, полученного из клапана-в-мешочке, показанного на фиг.13, с двумя наложенными друг на друга слоями 12 и 13, сваренными вместе по контуру 15, при этом нижний свободный конец мешочка сложен вдвое в виде загиба 32, что показано стрелкой Р' на фиг.14, для уменьшения длины пустого клапана-в-мешочке 1, который затем сматывают или складывают так же, как это было показано на предыдущих фигурах.
Сложенный таким образом загиб 32 может удерживаться в этом положении, например, при помощи этикетки 33, которая имеет, например, такие же характеристики, что и этикетка 7.
Во время заполнения такого клапана-в-мешочке 1 сложенный загиб 32 распрямляется, разрывая при этом этикетку 33 и ложась на дно 31 емкости.
Разумеется, настоящее изобретение не ограничивается описанными выше примерами, и в описанный выше клапан-в-мешочке можно вносить многочисленные изменения, не выходя при этом за рамки изобретения, определенные формулой изобретения.
1. Клапан-в-мешочке, содержащий мягкий мешочек (4) из гибкого не проницаемого для жидкости или газа материала с отверстием, закрывающий это отверстие клапан (6), выполненный с возможностью заполнения мешочка (4) желаемым веществом, и средства, обеспечивающие возможность удлинения мешочка (4) во время его заполнения желаемым веществом, при этом пустой мешочек (4) смотан или сложен вокруг продольной оси (Х-Х') и зафиксирован в этом смотанном положении, отличающийся тем, что средства удлинения мешочка представляют собой загиб (16, 32), выполненный складыванием вверх свободного конца мешочка перед сматыванием или складыванием пустого мешочка (4) вокруг продольной оси (Х-Х').
2. Клапан-в-мешочке по п.1, отличающийся тем, что загиб (32) зафиксирован на месте посредством этикетки (33).
3. Клапан-в-мешочке по п.1, отличающийся тем, что дно (14) мешочка (4) сложено внутрь пустого мешочка (4) с образованием двух загибов (16), выполненных с возможностью складывания вверх перед сматыванием или складыванием пустого мешочка (4) вокруг продольной оси (Х-Х').
4. Клапан-в-мешочке по п.3, отличающийся тем, что мешочек (4) включает в себя два наложенных друг на друга слоя (12, 13) и дно (14), сложенное вдвое и расположенное между этими двумя слоями (12, 13), при этом оба слоя (12, 13) и дно (4) соединены сваркой по контуру (15) в месте их контакта друг с другом с образованием двух загибов (16), выполненных с возможностью складывания вверх.
5. Клапан-в-мешочке по п.1, отличающийся тем, что верхняя часть пустого размотанного мешочка (4) выполнена конусной формы, при этом ширина пустого мешочка (4) уменьшается в направлении к месту расположения клапана (6).
6. Клапан-в-мешочке по п.1, отличающийся тем, что верхние углы мешочка (4) сложены внутрь перед сматыванием или складыванием мешочка (4).
7. Клапан-в-мешочке по п.1, отличающийся тем, что мешочек (4) пустого клапана-в-мешочке (1) зафиксирован в смотанном или сложенном состоянии посредством приклеенной вокруг него этикетки (7).
8. Клапан-в-мешочке по п.7, отличающийся тем, что этикетка (7) содержит одну или несколько поперечных перфорированных линий (17) с отстоящими друг от друга отверстиями (18).
9. Клапан-в-мешочке по п.7, отличающийся тем, что этикетка (7) выполнена самоклеящейся прямоугольной формы, центральная часть которой только частично содержит клеящее вещество (19).
10. Клапан-в-мешочке по п.9, отличающийся тем, что клеящее вещество (19) нанесено на зону (20), имеющую форму песочных часов или другую аналогичную форму.
11. Клапан-в-мешочке по п.1, отличающийся тем, что содержит погружную трубку.
12. Клапан-в-мешочке по п.11, отличающийся тем, что клапан (6) снабжен наконечником (26) для крепления погружной трубки (27).
13. Клапан-в-мешочке по п.11, отличающийся тем, что длина погружной трубки (27) приблизительно соответствует длине мешочка.
14. Клапан-в-мешочке по любому из п.п.12 или 13, отличающийся тем, что в клапане (6) выполнены два канала (21, 28), сообщающиеся с внутренним пространством мешочка (4), при этом один канал (21) выходит в погружную трубку (27), а другой канал (28) выходит в мешочек (4) над упомянутым наконечником (26).
15. Клапан-в-мешочке по п.1, отличающийся тем, что корпус (5) клапана (6) выполнен овальной или ромбовидной формы в сечении, длина (L) которого больше или равна удвоенной ширине (М) этого сечения.
16. Клапан-в-мешочке по п.1, отличающийся тем, что корпус (5) клапана (6) содержит внутреннюю часть (29) и наружную часть (30), выполненные из двух разных материалов, причем внутренняя часть (29) выполнена из синтетического материала, не проницаемого для сжиженных газов, а наружная часть (30) выполнена из материала, подходящего для сварки с внутренним слоем мешочка (4), выполненным из полиэтилена, или полипропилена, или из других свариваемых или клейких материалов.
17. Клапан-в-мешочке по п.1, отличающийся тем, что он имеет размеры и форму, при которых пустой клапан-в-мешочке (1) при его установке в емкости (2) не касается дна (31) емкости (2), а после заполнения мешочка (4) он ложится на дно (31) емкости (2).
