Устройство для вмещения текучего вещества - RU2735157C2

Чертежи

Показать все 16 чертежа(ей)

Описание

Настоящее изобретение относится к устройству для вмещения текучего вещества согласно ограничительной части основного пункта формулы.

В настоящее время известны устройства для вмещения текучего вещества, содержащие гибкий мешок,снабженный жестким горлышком. Обычно гибкий мешок и его жесткое горлышко изготовлены из одного и того же термопластического материала, например, посредством процессов впрыскивания-вытягивания-раздувания и экструзии с раздуванием.

Такие устройства проиллюстрированы для примера в патентах EP2197589, EP2243557 или в патентной заявке EP2366529.

Эти устройства могут быть улучшены, в частности, в отношении эффективности барьера, создаваемого самим мешком. С этой точки зрения многослойные (PE-AL-PE, PE-AL-PA, OE-AL-EVOH, PE-PET-PE, PE-PET-PA) пленочные материалы являются особенно предпочтительными материалами, поскольку они обеспечивают оптимальную защиту веществу, содержащемуся в мешке.

Таким образом, были разработаны мешки, содержащие корпус, изготовленный из многослойного материала, содержащего один или нескольку барьерных слоев, и жесткое горлышко, изготовленное из жесткого пластического материала и жестко соединенное с мешком. Например, верхний край мешка приварен вокруг горлышка. При таком типе мешка вещество вводится в мешок до установки насосного элемента в горлышко.

Проблема, встречающаяся при этом типе мешка, состоит в том, чтобы обеспечить возможность наполнить мешок в разреженной среде и сохранить вещество, содержащееся в мешке, максимально изолированным от внешней среды, для максимальной защиты вещества.

Эти и другие цели достигаются посредством воплощения устройства для вмещения текучего вещества, воплощенного согласно техническим признакам приложенной формулы.

Дополнительные признаки и преимущества изобретения станут очевидны из описания предпочтительного, но не единственного варианта осуществления устройства для вмещения текучего вещества, проиллюстрированного с пояснительными, и, таким образом, неограничивающими целями на сопроводительных чертежах, на которых:

Фиг. 1 - вид в поперечном разрезе выдачной системы, содержащей первый вариант осуществления устройства по изобретению;

Фиг. 2 - покомпонентный вид в перспективе устройства, представленного на фиг. 1;

Фиг. 3 - увеличенное изображение части устройства, представленного на фиг. 1;

Фиг. 4A, 4B и 4C - увеличенные изображения части устройства, изображенного на фиг. 1, в трех последовательных рабочих положениях;

Фиг. 5-7 - виды спереди и в поперечном разрезе последовательных этапов сборки выдачной системы, содержащей устройство, представленное на фиг. 1;

Фиг. 8 и 9 - виды спереди и в поперечном разрезе последовательных этапов заполнения и закрывания выдачной системы;

Фиг. 10 - вид в поперечном разрезе выдачной системы, содержащей второй вариант осуществления устройства по изобретению;

Фиг. 11 - покомпонентный вид в перспективе устройства, представленного на фиг. 10;

Фиг. 12A, 12B, 12C и 12D - увеличенные изображения части устройства, изображенного на фиг. 10, в четырех последовательных рабочих положениях;

Фиг. 13 и 14 - виды спереди в поперечном разрезе последовательных этапов сборки выдачной системы, содержащей устройство, представленное на фиг. 10;

Фиг. 15 и 16 - виды спереди в поперечном разрезе этапов заполнения и закрытия выдачной системы.

На вышеупомянутых чертежах представлено устройство 1 для вмещения текучего вещества S, при этом текучее вещество должно выдаваться посредством ручного насосного элемента P, например, насоса. В частности, устройство 1 выполнено с возможностью соединения с горлышком 10A жесткого наружного контейнера 10.

Устройство для вмещения текучего вещества содержит:

- мешок 2, содержащий по меньшей мере одну гибкую боковую стенку 2A, 2B, и

- по существу жесткое горлышко 3, отходящее от мешка 2 и ограничивающее отверстие, обеспечивающее доступ к внутренней полости мешка 2, при этом горлышко 3 имеет форму, обеспечивающую по меньшей мере частичное вмещение насосного элемента P, используемого для нагнетания текучего вещества S, и снабжено соединительными средствами 4 для соединения с наружным контейнером 10 (фиг. 1).

В проиллюстрированном примере такие соединительные элементы 4 содержат коронкообразный элемент, снабженный внутренней резьбой, выполненной с возможностью зацепления контр-резьбы на наружной поверхности горлышка 10A наружного контейнера 10, как уже известно специалистам в данной области техники.

Мешок 2 изготовлен из многослойного материала, предпочтительно содержащего по меньшей мере один слой алюминия, например, из многослойных (PE-AL-PE/PE-AL-PA/PE-AL-EVOH/PE-PET-PE/PE-PET-PA) пленочных материалов.

Под многослойным материалом мы подразумеваем, в контексте настоящего изобретения, материал, состоящий из множества слоев различных материалов, которые создают неделимую пленку.

Насосный элемент P выполнен с возможностью создания в мешке 2 разреженной среды (относительно окружающего давления), находящейся в диапазоне значений от приблизительно 250 до 600 миллибар, и более предпочтительно, приблизительно 400 миллибар. В этом диапазоне значений давления мешок полностью деформирован.

Таким образом, в настоящем контексте, под гибким или деформируемым мешком мы подразумеваем мешок, который полностью деформирован при значениях разреженной среды, созданных насосом, как указано выше, а под жестким горлышком мы подразумеваем горлышко, которое не подвергается каким-либо деформациям.

Предпочтительно боковая стенка 2A мешка 2 содержит по меньшей мере один плоский элемент 20, имеющий по меньшей мере один верхний край 20A и один нижний край 20B, при этом по меньшей мере верхний край 20A и нижний край 20B герметично закрыты, при этом горлышко 3 мешка 2 отходит от верхнего края 20A боковой стенки 2A мешка 2.

В примере, представленном на фиг. 1-9, мешок 2 воплощен посредством соединения двух листов 20, изготовленных из многослойного материала, по их верхним краям 20A, нижним краям 20B и боковым краям 2°C (фиг. 2). Также возможно обеспечение одного единственного листа 20, изготовленного из многослойного материала, сложенного вдвое, верхние края 20A, нижние края 20B и боковые края 2°C которого соединены вместе.

В действительности, листы 20 соединены по краям 20A, 20B, 2°C с созданием внутренней полости мешка 2 для вмещения текучего вещества S.

Указанные края 20A, 20B, 2°C соединяются вместе так, чтобы герметично закрывать полость, предпочтительно, посредством сварки.

Горлышко 3 изготовлено из материала, отличного от материала мешка 2, и содержит чашеобразный элемент 30, содержащий нижнюю стенку 31, имеющую по меньшей мере одно отверстие 32, и боковую стенку 33. Нижняя стенка 31 имеет толщину, обеспечивающую наличие наружной поверхности 34, с которой герметично соединяется верхний край 20A мешка 2 (фиг. 3).

Таким образом, горлышко 3 жестко соединено с мешком 2 с образованием при этом единого элемента.

Горлышко 3 предпочтительно изготовлено из жесткого пластического материала.

Чашеобразный элемент 30 образует гнездо, имеющее размеры, обеспечивающие по меньшей мере частичное вмещение корпуса насоса P выдачной системы для вещества S.

Предпочтительно чашеобразный элемент 30 содержит погружной элемент 35, отходящий от его нижней стенки 31 так, чтобы располагаться внутри внутренней полости мешка 2 всякий раз, когда чашеобразный элемент 30 соединен с мешком 2 (фиг. 1, 2 и 5-9).

Согласно настоящему изобретению устройство 1 содержит клапанный элемент 5, выполненный с возможностью перемещения по меньшей мере из открытого положения, при котором клапанный элемент 5 обеспечивает возможность доступа к внутренней полости мешка 2, к закрытому положению, при котором клапанный элемент 5 препятствует доступу к внутренней полости мешка 2.

В первом варианте устройства 1, проиллюстрированном на фиг. 1-9, клапанный элемент 5 расположен в области нижнего края 20B мешка 2. Точнее, клапанный элемент 5 вставлен между двумя нижними краями 20B листов 20 (или между двумя участками нижнего края 20B, если мешок 2 содержит только один сложенный вдвое лист 20), изготовленных из многослойного материала, и зажат в сварном шве нижнего края 20B мешка 2. Таким образом, внутренняя полость мешка всегда герметично закрыта.

В этом варианте особенно предпочтительно, но необязательно, изготовление погружного элемента 35 имеющим длину, по существу равную расстоянию D, отделяющему верхний край 20A от нижнего края 20B мешка 2 (фиг. 1 и 2), и соединенного с клапанным элементом 5 своим нижним концом. Такой погружной элемент 35 придает большую устойчивость к воздействиям устройству 1, и выполнен с возможностью работы в качестве опоры для накручивания мешка на себя, чтобы облегчить его вставку в наружный контейнер 10, как лучше объяснено ниже. Кроме того, такой погружной элемент 35 удерживает клапанный элемент 5 в правильном положении на этапе работы, в результате чего мешок 2 заполняется текучим веществом S.

Альтернативно, возможно, что клапанный элемент 5 снабжен фиксаторами, которые соединяются с наружным контейнером 10 на его нижней стенке. Стоит отметить, что наличие клапанного элемента в нижнем крае 20B мешка 2 делает неизбежным сверление сквозного отверстия в нижней стенке наружного контейнера 10 для заполнения мешка 2 после его вставки в наружный контейнер 10.

Клапанный элемент 5 содержит неподвижную (фиксированную) часть 50, соединенную с нижним краем 20B мешка 2, ограничивая проходной канал 51 для прохода текучего вещества S, и снабженную ломаемым внутренним элементом 52, закрывающим проходной канал 51, например, мембраной. Клапанный элемент также содержит подвижную часть 53, соединенную с неподвижной частью 50 и выполненную с возможностью перемещения между первым рабочим положением, при котором подвижная часть 53 не мешает ломаемому внутреннему элементу 52 (фиг. 4A), вторым рабочим положением, при котором подвижная часть 53 разрушает ломаемый внутренний элемент 52 и оставляет открытым проходной канал 51 (фиг. 4B), и третьим рабочим положением, при котором подвижная часть 53 закрывает проходной канал 51 (фиг. 4C).

Предпочтительно, подвижная часть 53 содержит первое и второе соединительные средства 60A, 70A, а неподвижная часть 50 содержит первое и второе соединительные контр-средства 60B, 70B, выполненные с возможностью взаимодействия с первым и вторым соединительными средствами 60A, 70A подвижной части.

Предпочтительно подвижная часть 53 содержит кольцевой элемент 54 и центральный элемент 55, соединенный с возможностью снятия с кольцевым элементом 54 таким образом, чтобы иметь по меньшей мере одно отверстие между кольцевым элементом 54 и центральным элементом 55 для обеспечения возможности прохода через него текучего вещества S.

Центральный элемент 55 соединен с кольцевым элементом 54 посредством ломаемых соединительных элементов 56, предпочтительно распределенных по кругу между центральным элементом 55 и кольцевым элементом 54.

Кольцевой элемент 54 содержит внутреннюю стенку 540 и наружную стенку 541, отделенную от внутренней стенки 540 так, что создается промежуток 542. Такой промежуток выполнен с возможностью взаимодействия с круговым краем 500 неподвижной части 50 клапанного элемента 5, посредством посадки. Обе - внутренняя стенка 540 и наружная стенка 541 отходят по существу перпендикулярно от третьей стенки 543.

Две стенки 540, 541 и промежуток 542 кольцевого элемента 54 составляют первое соединительное средство 60A подвижной части 53, а кольцевой край 500 составляет первое соединительное контр-средство 60B неподвижной части 50.

Аналогично центральный элемент 55 содержит дискообразный элемент 550, от наружного края которого отходит кольцевая стенка 551 в направлении, перпендикулярном плоскости дискообразного элемента 550. Такая кольцевая стенка 551 выполнена с возможностью соединения с неподвижной частью 50 посредством посадки внутри канала 51 для обеспечения прохода через него текучего вещества S.

Таким образом, такая кольцевая стенка 551 создает второе соединительное средство 70A подвижной части 53, а начальный участок внутренней поверхности канала 51 создает второе соединительное контр-средство 70B неподвижной части 50.

Следует обратить внимание, что кольцевой край 500 выполненный с возможностью зацепления промежутка 542 кольцевого элемента 540 подвижной части 54, расположен снаружи от канала 51 для прохода вещества S, с разносом по оси от самого канала 51, относительно продольной оси последнего.

Центральный элемент 55 подвижной части 53 также содержит осевой элемент 552, отходящий в осевом направлении от дискообразного элемента и выполненный с возможностью столкновения с ломаемым внутренним элементом 52 и разрушения ломаемого внутреннего элемента 52, который закрывает канал 51 неподвижной части 50.

Работа изобретения представлена ниже.

Первая операция состоит из подготовки устройства 1, при этом чашеобразный элемент 30 жестко соединяется с верхним краем 20A мешка 2, а клапанный элемент 5 жестко соединяется с нижним краем 20B мешка 2.

Предпочтительно, чтобы перед заполнением мешок 2 был совершенно пустым, даже без воздуха. Также предпочтительно, чтобы клапанный элемент 5 находился в своем первом рабочем положении, как описано выше.

Затем устройство 1 вставляется в наружный контейнер 10, а клапанный элемент вставляется в отверстие, просверленное в нижней стенке наружного контейнера 10. Для облегчения вставки возможно закрутить мешок 2 вокруг погружного элемента 35, так чтобы имеющийся поперечный размер был меньше диаметра отверстия горлышка 10A наружного контейнера 10. Очевидно, также возможно вставить устройство 1 внутрь наружного контейнера 10 без закручивания мешка 2 вокруг погружного элемента 35.

Затем насосный элемент P добавляется к наружному контейнеру способом, традиционным для специалистов в данной области техники. Этот этап может также выполняться после заполнения мешка 2 веществом S.

В этот момент может начаться этап заполнения мешка 2.

Когда подвижная часть 53 установлена в своем первом рабочем положении, она соединяется с неподвижной частью 50 только посредством кольцевого элемента 54.

Наполнение выполняется посредством надлежащего устройства, снабженного носиком 200, выполненным с возможностью взаимодействия с клапанным элементом посредством приложения давления к третьей стенке 543 кольцевого элемента 54 подвижной части 53 клапанного элемента 5.

Первое давление, оказываемое носиком, вызывает перемещение клапанного элемента 5 из первого рабочего положения во второе рабочее положение, при этом ломаемый внутренний элемент 52 разрушается осевым элементом 552 центрального элемента 55 подвижной части 53.

Во втором рабочем положении кольцевой край 500 неподвижной части 50 полностью вставляется в промежуток 542 кольцевого элемента 54 подвижной части 53. Отверстие между кольцевым элементом 54 и центральным элементом 55 и каналом 51, лишенным внутреннего элемента 52, создает проход для текучего вещества S в направлении внутренней полости мешка 2. Когда клапанный элемент 5 зацепляется носиком 200, предполагается, что тот момент времени, когда мембрана 52 разрушается, воздух не может пройти в мешок 2.

Затем текучее вещество S впрыскивается во внутреннюю полость мешка 2, что вызывает надувание самого мешка 2.

После впрыскивания требуемого количества вещества S (количества, которое необязательно соответствует максимальной емкости мешка 2) дополнительное давление, оказываемое носиком 200, вызывает перемещение клапанного элемента 5 из его второго рабочего положения в его третье рабочее положение.

Центральный элемент 55 отсоединяется от кольцевого элемента 54 и поднимается для герметичного зацепления канала 51 неподвижной части 50. Таким образом, клапанный элемент закрывается и заполнение выполнено без возможности проникновения воздуха в мешок 2.

На фиг. 10-16 проиллюстрирован второй вариант осуществления устройства по изобретению. На этих чертежах элементы, общие с первым вариантом осуществления, как описано выше, сохраняют те же номера ссылочных позиций, с добавлением знака "прим".

Во втором варианте осуществления клапанный элемент 5ʹ расположен в горлышке 3ʹ мешка 2ʹ.

В частности, клапанный элемент 5ʹ располагается так, чтобы лежать на нижней стенке 31ʹ чашеобразного корпуса горлышка 3ʹ.

Клапанный элемент 5ʹ выполнен с возможностью открывания только при зацеплении его жестким элементом, и располагается так, чтобы зацепляться корпусом насосного элемента Pʹ при его установке в горлышко 3ʹ мешка 2ʹ для обеспечения возможности прохода через него текучего вещества Sʹ.

В примере, проиллюстрированном на фиг. 10-16, погружной элемент 35ʹ представляет собой отдельный элемент, вставленный в горлышко 3ʹ. Погружной элемент 35ʹ содержит упорный элемент 350ʹ, например, кольцевой фланец, выполненный с возможностью упирания в нижнюю стенку 31ʹ горлышка 3ʹ и расположенный так, чтобы верхний концевой участок 351ʹ погружного элемента 35ʹ оставался внутри горлышка 3ʹ. Следует заметить, что такой верхний концевой участок 351ʹ имеет такой внутренний диаметр, чтобы мог вместиться нижний концевой участок P1ʹ насоса Pʹ.

Клапанный элемент 5ʹ содержит неподвижную часть 50ʹ, которая определяет канал 51ʹ для прохода текучего вещества Sʹ, и подвижную часть 53ʹ, находящуюся, в свою очередь, на упорном элементе 350ʹ погружного элемента 35ʹ.

Неподвижная часть 50ʹ содержит по существу цилиндрический корпус 500ʹ, снабженный кольцевым упорным элементом 501ʹ, расположенным внутри неподвижной части 50ʹ на ее нижнем крае.

Подвижная часть 53ʹ содержит основание 530ʹ, от которого отходит упругий элемент 531ʹ, в представленном случае пружина, на свободном конце которого обеспечивается кольцевой элемент 532ʹ, закрытый ломаемым внутренним элементом 52ʹ, предпочтительно мембраной. Кольцевой элемент 532ʹ имеет меньший наружный диаметр, чем наружный диаметр неподвижной части 50ʹ, и немного больший, чем внутренний диаметр упорного элемента 501ʹ неподвижной части 50ʹ, для столкновения с упорным элементом 501ʹ, и, таким образом, для закрытия канала 51ʹ. Следует заметить, что внутренний диаметр кольцевого элемента 532ʹ предпочтительно соответствует внутреннему диаметру верхнего концевого участка 352ʹ погружного элемента 35ʹ.

Для заполнения мешка 2ʹ текучим веществом Sʹ использован носика снабженный толкательным элементом 201ʹ, выполненным с возможностью прохода в неподвижную часть 50ʹ для толкания кольцевого элемента 532ʹ подвижной части 54ʹ для открывания канала 51ʹ и обеспечения возможности вытекания текучего вещества Sʹ (фиг. 15). Толкательный элемент 201ʹ должен иметь меньший диаметр, чем внутренний диаметр неподвижной части 50ʹ клапанного элемента 5ʹ.

Когда заполнение мешка 2ʹ закончено, при удалении носика кольцевой элемент 532ʹ, который был втолкнут пружиной 531ʹ, немедленно и автоматически закрывает канал 51ʹ. Таким образом, воздух не имеет возможности проникнуть в мешок 2ʹ от начала до конца заполнения.

После установки насоса Pʹ его нижний концевой участок 351ʹ проходит внутрь неподвижной части 50ʹ для приложения давления к мембране 52ʹ подвижной части 53ʹ.

Когда кольцевой элемент 532ʹ неподвижной части не может быть втолкнут дальше, например, поскольку он упирается в верхний край погружного элемента 35ʹ, нижний концевой участок P1ʹ насоса Pʹ разрушает мембрану 52ʹ, и он плотно вставляется внутрь верхнего концевого участка погружного элемента 35ʹ. Такими образом, насос Pʹ может забирать вещество Sʹ из мешка 2ʹ.

Следует отметить, что в свете вышеупомянутых соображений, в этом втором варианте насосный элемент Pʹ добавляется к наружному контейнеру 10ʹ после этапа заполнения.

Настоящее изобретение также относится к системе 100, 100ʹ для вмещения и выдачи текучего вещества, при этом система 100, 100ʹ содержит:

устройство 1, 1ʹ по любому из пунктов приложенной формулы,

насосный элемент P, Pʹ, расположенный в горлышке 3, 3ʹ мешка 2, 2ʹ устройства 1, 1ʹ, при этом горлышко 3, 3ʹ мешка 2, 2ʹ содержит соединительные средства 4, 4ʹ,

наружный контейнер 10, 10ʹ, в который вставлен мешок 2, 2ʹ, при этом наружный контейнер 10, 10ʹ содержит горлышко 10A, 10ʹA, ограничивающее отверстие, обеспечивающее доступ к внутренней полости наружного контейнера 10, 10ʹ, и содержит соединительные контр-средства 7, 7ʹ, выполненные с возможностью взаимодействия с соединительными средствами 4, 4ʹ горлышка 3, 3ʹ мешка 2, 2ʹ.

В системе 100, 100ʹ предпочтительно размещение насосного элемента P, Pʹ и мешка 2, 2ʹ соединенными друг с другом так, чтобы сделать возможным их совместное извлечение из наружного контейнера 10, 10ʹ при исчерпании текучего вещества S, Sʹ. Такое соединение может выполняться посредством использования различных типов элементов, как известно из уровня техники.

Реферат

Использование: для вмещения текучего вещества. Сущность изобретения заключается в том, что устройство содержит клапанный элемент, выполненный с возможностью перемещения по меньшей мере из открытого положения, в котором указанный клапанный элемент обеспечивает возможность доступа к внутренней полости мешка, и из закрытого положения, в котором указанный клапанный элемент препятствует доступу к указанной внутренней полости мешка, причем клапанный элемент содержит неподвижную часть и центральный элемент, который устанавливается внутри неподвижной части, когда клапан находится в упомянутом закрытом положении для закрывания канала, подвижную часть, содержащую кольцевой элемент и центральный элемент, соединенный с возможностью снятия с кольцевым элементом и центральный элемент соединён с кольцевым элементом посредством ломаемых соединительных элементов, так чтобы для достижения закрытого положения центральный элемент отсоединялся от кольцевого элемента и поднимался для герметичного взаимодействия с каналом неподвижной части, причем клапанный элемент расположен у нижнего края мешка. Технический результат: обеспечение возможности наполнить мешок в разреженной среде и сохранить вещество, содержащееся в мешке, максимально изолированным от внешней среды, для максимальной защиты вещества. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 21 ил.

Формула