专利名称：配料盒的高粘性泵系统的制作方法
技术领域：
本发明总的来说是有关一种存储高粘性液体的配料盒子，特别是有关一种具有泵的密封盒，当盒受到外界泵压力作用时，预先计量好的一股液体就可从盒内送出。
传统的配送较高粘性液体的配料装置，如去污力强的肥皂、洗发剂、番茄酱、蛋黄酱、牙膏、高粘性油等通常为半刚性的塑料容器的形状，其上面装有一个可开启的封盖或是可往复移动的配料阀。这种传统的配料装置制造费用较昂贵，容易出现误动作和泄漏，并且通常不能保证有效地将预先计量好的液体份额送出。
另一种传统的配料装置包括薄壁塑料盒，它们经过热封可以存放流质物品。该盒子的角上或者是凿开一个洞用以配送物品，或者为此目的而使用一个封闭堵头。后来，美国专利NO，3009498，3184121，3815794与4252257和加拿大专利NO.735289公布了一些盒子或袋子，它们具有不同的关闭方式，在物品排出后把袋子密封起来。这种形式的袋子不能有效地配送粘性较高的液体(例如3000～14000厘泊)，并且需要机械操作或其他外来力量去开启和关闭阀门。
在申请人的美国专利NO.5000350和5067635中公布的配料盒可以解决上述问题，它提供了一种系统，可以有效地配送各种粘度的液体。然而，在美国专利NO，5000350图4和图5所示的所谓深拉伸式盒中使用具有较高粘性(例如，超过3000厘泊)的液体时，当盒内物品接近排空时，盒的配送效率降低。
根据本发明的一方面含义，它提供了一种泵系统，可以和配料盒组合一起，配料盒包含两块叠合的板以形成适于存储液体的料箱，在盒的下端有一出料口，所述的泵系统包括泵装置充料腔，输入通道和输出装置。泵装置安放在出料口中，使得当有泵压力施加在其上时可将液体从盒中送出，充料腔用以存放预先计量好的液体;输入通道用于将液体从料箱中引出，当泵装置的泵送压力去除后，能自动地以预先计量好的液体再次充填充料腔;输出装置用来在泵装置有泵送压力时，把预先计量好的液体份额从充料腔中配送出去。
根据本发明的另一方面，它提供了一种用来制造带泵系统的配料盒方法，它包括下列步骤在两块外面板之间放入插件，形成一个球形部分;
将所述的面板封接在一起，以便在所述面板之间形成一个料箱，并在与料箱相通的插件的球形部分中界定出充料腔。
为了使本发明能更容易地被理解和投入实际应用，现对附图作一说明，其中
图1为根据本发明的一个实施例的配料盒的侧视图;
图2为图1所示的配料盒的正视图，其中平板12的一部分被局部剖开以显示料箱和泵系统;
图3为按图2箭头Ⅲ-Ⅲ方向所取的盒子的放大剖视图;
图4为按图2箭头Ⅳ-Ⅳ方向所取的放大剖视图;
图5为插件立体图，用于与盒装配一起形成泵系统;
图6为配送装置的剖分立体图，更完全的描述可见申请人的US.5000350;
图7至图9为局部剖视图，表示泵送压力加到安装于配送装置内的配料盒上的泵系统的顺序;
图10表示配送装置的一种改进方案;
图11为与图1类似的局部剖视图，表示一个改型过的盒子。
图1至图4表示配送盒10，它由两块叠合的面板11和12组成。共同的数码表示的元件和结构对应于本人在US5000350和5067635中用同样数字表示的元件和结构。盒子形成一个料箱13(图2)，用于储存高粘性的液体物品，如肥皂，洗发剂，番茄酱，蛋黄酱，粘稠的油或其他适宜的液体状物品。
在本发明的优选实施例中，板11与12为两块单独的复合塑料板(例如尼龙/聚乙烯层压板，6-8密耳厚)，制造过程中彼此叠合并且大体上沿其周边热封在一起，如侧缝14和14′所示。在封装过程的初始阶段，配料盒的上端15可以敞开，以便一开始液体物品可以充入盒中，此后将上端热封。另一种方法是，料箱装满物品后，可将平板12热封至经过深拉伸的平板11上。正如以后所要说明的那样，泵系统16与在本人上面提到的专利中所说明的那种配料盒组合一起，以保证有效地将封装在其中的高粘性物品送出。
为了便于安装，穿过盒的上端接缝可以作一个或多个孔17，如在本人上面提到的专利中所述那样。盒的下端在制造过程中最好由密封的板件部分封闭，所述的板件部分构成了可动的封闭件(没有示出)。例如当用户使用配料盒时，可用剪刀剪去该闭封件。
每一块板11和12最好用本人在上面提到的专利中所说明的那种型式的双金属挤压复合塑料制作，这些专利的公开内容在此作为参考。板的单件厚度和成分可根据特殊用户产品申请而变。对于大多数家用和工业用途，每一块板的复合厚度最好在3.0-10.0密耳的近似范围内选择，盒子在其料箱13中可存储50-5000毫升的液体物品。再者，希望大多数配料盒的总长度在10.0-36.0厘米的近似范围内，并且料箱13(在图2中缝14和14′之间)的内部最大宽度为5.0-12.0厘米。
泵系统16包含一个单独的单件和纽扣状的插件18(图5)，它夹在板11与12之间。当平板12热封至板11上时，在插件落入板11上相同形状的凹座中之后，如需要，预先成型的插件(图2)的直径方向相对的园周部分19可以热封至至少一块板上，最好是热封在两块板之间。如后面参考图7至图9所描述的那样，当泵送压力施加到盒上时，泵系统可从盒中送出较高粘性的液体。
为了达到理想的泵送作用，插件可由聚乙烯，橡胶或者其他具有足够厚度和尺寸，物理及机械特性(例如硬度计(durometer)测定的硬度60-80)的合适材料制成。图1至图5所示的预先成型插件处于松弛的状态中，它构成了充料腔20，此充料腔又与许多通道或槽21相通，槽21做在园周上，穿过插件的环形安装凸缘22的底面。充料腔用于存储预先计量好的液体份额，腔是由插件中心的球形部分和对面的板12的内表面部分构成。
当插件的球形部分或鼓凸部分通过位于其上面的板11，从外部受压缩时，产生的泵送作用足以通过最底下的槽21(图2)将液体从充料腔送出。当泵送压力卸除时插件的球形部分可从重新获得其正常的扩张条件，如图1至图5所示，从而使配料盒为下一个送出工作作好准备。同时，随着插件的自动扩张，腔20中的压力相对降低(局部真空)，加上重力的作用(配料盒一般为垂直安装)，使得预先计量好的液体份额从料箱13再次充入腔20中。
在本发明的优选实施例中，插件的球形部分至少总体看为半球形(图3与图5)。此外，虽然本发明的泵系统是采用US5067635中公开的那种形式的盒，然而更希望采用US5000350中所阐述的那种形式的盒，在这种盒中，其板11是经过深拉伸的，以便在盒的一侧能获得图示的扩张条件，而板12至少大体上是平的。板11中形成的空腔与插件18的外形相一致，在制造盒子的深拉伸阶段时也是预成形的。
参照图1-图4可看出，泵系统16处在向下的锥颈中或者是配料盒出料口23中。如在申请人上述的专利中所说明的一样，出料口的终端于其在阀24处的下端上，它包括一个常闭的通道25(图2)，形成了盒的输出口，它与泵系统16的最底端输出通道21相通。通道25最好为长方形和直的，并由板11和12的叠合部分构成，叠合部分基本是平的，并压紧在一起以关闭阀门。
出料口23有许多像华夫饼干那样的平行通道26，它们做在板11上，与料箱13相通，用以帮助周期性地将预先计量好的液体份额通入泵系统16的充料腔20。通道26构成腔20的输入口，其总的横截面积比输出通道25的横截面积大得多(例如4倍)。当配料盒垂直安装使用时，如以后要详细说明的那样，存储在料箱13和充料腔20中的高粘性物品是不会泄漏的，因为阀24是常闭的。插件18的球形部分的压缩(图9)将使阀24打开，物品从充料腔20中送出。
在压力消除时，插件表现出足够的回弹特性和“记忆”功能，使得插件能够重新获得其正常扩张的条件，如图1-图5所示，这点也将获得在封装领域中技术人员的高度评价。与此同时，在充料腔20中将产生负压力(局部真空)(阀24自动关闭以防止充料腔受到外界空气压力的影响)。这样，另一股预定的液体份额将通过通道26和板与法兰22(图3)之间的任何间隙，从料箱13流入腔20。泵系统的有效工作可保证至少大体上全部封装的物品都能被用户所利用。
图6表示在US5000350中所说明的一种综合配料装置29。该装置包括一个安装支架30，它可用标准的粘结剂或其他合适的紧固件通过贯穿支架后板的孔31插入而固定在墙壁上或其他地方。由两个部分组成的盖的第一个盖部分32a借助两个横向放置的销子33可以枢转地安装在安装支架的下端，销子安装在槽34中。在盖部分32a的上端中央作出一凸缘32b，用以在正常情况下将盖保持在安装支架的一个固定位置上。还有一个悬臂式的片簧30a(只表示出一个)，在正常情况下，片簧贴在每一个销子33上。
通过安装支架的底面做有许多指孔(图中没有示出)，使片簧30a容易从销子33上松开，这种方式已在US5000350中加以说明了。特别是，盖部分32a可以抬高，向前和向上运动进入槽34a，然后在销子33上做枢轴式地向外和向下转动，这样可露出虚线所示的盒子10。安装销子35固定在安装支架30的正面，用于可拆地安装盒子10。假如希望这样做，则可使用一对横向分隔开的销子及其容纳孔17(图1)。
盖还包括第二个盖部分或压板32c，它被销子32d(只表示1个)枢轴式地安装在支架30上。当为了配料，如图7至图9顺序表示那样，将压板32c朝着安装支架30推压时，压缩装置37将压缩，并施加一向下的泵送压力在泵系统16上，把阀24打开(图9)，将预先计量好的液体产品份额从充料腔20中送出。压缩装置包括一仿形板或压力板38，压力板38由两个销子39枢轴式地安装在压板32c的内侧面上。
压板的上端通常承受压缩螺旋弹簧40的弹力偏置作用，保持与盒的相对较“轻”和不排送的接触。如图7至图9顺序所示那样，把手或手指压力加到压板32c上会使该压板绕销子32d做枢轴式转动。压力板38的上棱边38a开始时移动到与出料口23的上端而呈线接触，横搁在通道26上，以阻止更多的液体进入充料腔。仿形板的运动所产生的压力一般是模仿向出料口23上施加向下压力的指压，以便于排送，即为一种挤奶式的动作。
如图9所示，连续加压力至压板32c将使压力板38围绕棱边38a转动，从而完全将充料腔20排空。当放松压板时，弹簧40将使压板和压力板回复至它们在图7的正常位置。然后，充料腔20再自动地通过通道26，槽21和平板与法兰22(图3)之间的任何间隙进行充料，为装置的下一个排送动作做准备。在盖部分32a的中央安有一个观察窗口41(图6)，可以肉眼看到在透明盒10中液体减少的量。
如图7至图9较清楚地表示那样，安装支架30具有一个静止的支持板42，它与支架做成一个整体。如果需要，则如图10所示，在支撑板上可以固定一个以挡块43形式的压紧装置，以便当压力板38向下做枢轴式转动时，能够更好地控制精确关闭从料箱13至腔20的入口。挡块可做成楔形的横截面形状，其终端即在其顶端上为棱边44，这样当排送作用开始时，可与横跨出料口23及挡块43的全部宽度保持线接触和关闭。构成通道26的盒子皱纹部分的板材料应具有足够的“记忆”特性，它可使得在泵送压力从盒上去除后，通道能重新获得正常全开的条件。
常闭阀24最好是与申请人在US5000350和5067635中所描述的那种相类似，但其尺寸和结构可以设计成在正常状态下保持“略微”开启。在后一个专利中，输出通道25的尺寸(横截面积和长度)应与封装在配料器中的特定液体的粘性相匹配，以防止泄漏。尤其当配料器处在其正常预排送条件(图7)时由于液体的粘性作用，在泵系统16动作之前不会通过输出通道泄漏。
图11表示一个改型的配料盒10′，安放插件18的空腔做在板12中而不是在板11中。泵系统16配置得使其接触和压缩改型盒的相反一侧。华夫饼干状的通道可以做在板12(图11)或板11(图1至图4)上。改型的盒可以安装在配料装置29(图6)中，其工作方式与以上所述的盒10完全一样。
本发明的配料盒和泵系统可以用于配送液体肥皂。
权利要求
1.一种泵系统与配料盒组件，配料盒包括两块形成存储液体用的料箱的叠合板和一个在所述盒底部的出料口，所述泵系统包括泵装置，充料腔，输入通道和输出通道；所述的泵装置放在所述出料口中，用于当施加泵送压力时能将液体从盒中送出；充料腔用于保存预先计量好的所述液体份额；输入通道用于从所述料箱中导出液体，当来自泵装置的泵送压力卸除时，能自动地使预先计量好的液体份额重新充入充料腔中；输出通道用于当向泵装置施加泵送压力时，使预先计量好的液体份额从充料腔中送出。
2.根据权利要求1所述的组件，其特征在于所述板沿其周边部分被封接在一起，并且所述泵装置由夹在所述平板之间的一个单独的插件所界定。
3.根据权利要求2所述的组件，其特征在于所述插件的周边部分被热封在至少一块板上。
4.根据权利要求2所述的组件，其特征在于所述插件包括一个位于中央的球形部分，形成所述充料腔。
5.根据权利要求4所述的组件，其特征在于所述球形部分至少总体呈半球形。
6.根据权利要求1所述的组件，其特征在于所述输入通道的横截面积比所述输出通道的横截面积大得多。
7.根据权利要求1所述的组件，其特征在于只有一块所述的板且只在所述盒的一个侧面上被扩张而形成所述的料箱，而另一块板至少基本上是平的。
8.根据权利要求1所述的组件，其特征在于还包括一个常闭阀，它限定在所述输出通道上，用于当向所述的泵装置施加泵送压力时可以自动开启。
9.根据权利要求1所述的组件，其特征在于还包括一个配送装置，它具有一个安装支架，一个盖和排送通道;配料盒就安装在该支架上面;盖安装在所述安装支架上能至少基本上封盖住配料盒;排送通道用于在向所述泵装置施加泵送压力时，有选择地将预先计量好的液体份额从充料腔中送出。
10.根据权利要求9所述的组件，其特征在于所述配送装置包括一个枢轴式地安装的压板，它形成了封在充料腔上的所述盖的底部，它还包括一个枢轴式地安装在所述压板上的压力板，用于当所述压板做枢轴式转动时可以接合并压缩泵装置。
11.根据权利要求10所述的组件，其特征在于还包括一个静止的支撑板，并且所述泵装置就安放在所述压力板与支撑板之间。
12.根据权利要求10所述的组件，其特征在于还包括一个压紧装置，用于当所述压板绕枢轴转动时关闭所述的输入通道。
13.根据权利要求12所述的组件，其特征在于所述压紧装置包括一个安装在所述支撑板上的挡块，当所述压板绕枢轴转动时，使所述盒与挡块之间形成线接触和封闭。
14.泵系统与配料盒组件，配料盒包括两块叠合板和一个出料口，该对板构成存储液体用的料箱，所述出料口在所述盒的底面上，所述泵系统包括泵装置，充料腔，输入通道，输出通道和常闭阀门;泵装置完全处于出料口中，包括一个带有球形部分的单独的纽扣状的插件，放在同样形状的凹座中，该凹座做在所述出料口的其中一块上述的板上，用于当在其上施加泵送压力时将液体从盒中送出;充料腔设在所述插件内，用于保存预先计量好的液体;输入通道位于所述出料口中，用于从料箱中导出液体，当泵装置上的泵送压力卸除时，使预先计量好的液体份额自动地重新充入所述充料腔;输出通道用于当向所述泵装置施加泵送压力时，将预先计量好的液体份额从充料腔中送出;常闭阀门做在所述输出通道的板之间的输出通道处，用于当向泵装置施加泵送压力时，可以自动地开启。
15.根据权利要求1所述的组件，其特征在于所述的板沿其周边部分封接在一起，并且所述泵装置是由夹在板之间的单独的插件所界定。
16.根据权利要求2所述的组件，其特征在于所述插件的周边部分被热封在至少一块板上。
17.根据权利要求2所述的组件，其特征在于所述球形部分位于所述插件的中心。
18.制造带有泵系统的配料盒的方法包括下列步骤将具有球形部分的插件放在一对外板之间，将所述板封接一起，使所述的板之间形成一个料箱，及在所述插件的球形部分中形成一个充料腔，并与料箱连通。
19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于所述封接步骤还包括形成输入通道和输出通道;输入通道将料箱与充料腔相通;输出通道用于当从外界向所述充料腔施加泵送压力时，把预先计量好的液体份额从充料腔中送出。
20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于所述封接步骤包括把所述的板沿其周边部分封接在一起。
21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于将所述插件的周边部分是被热封到至少一块所述的板上。
22.根据权利要求19所述的方法，其特征在于还包括预成形所述插件的球形部分，使其至少总体看成半球形。
23.根据权利要求19所述的方法，其特征在于还包括形成所述的输入通道，使其横截面积大大地大于所述输出通道的横截面积。
24.根据权利要求18所述的方法，其特征在于还包括只在所述盒的一个侧面上且只预先扩张其中的一块板，预成形的另一块板作成至少是基本平的。
全文摘要
配料盒(10)包含两块叠合的板(11，12)，它们封接一起形成料箱(13)，用于存储高粘性液体。在盒(10)的底面上做有出料口(23)，并有一个泵(16)位于其内，形成与料箱(13)相通的充料腔(20)，可存储预先计量好的液体份额。当从外界施加泵送压力至出料口(23)的外侧面时，液体从充料腔(20)中排出。盒(10)安装在一配送装置中，它具有双作用的压力板。泵(16)最好是由单独的插件(18)构成，它夹在盒(10)的平板(11，12)之间。还给出了制造盒子的方法。
文档编号A47K5/12GK1092033SQ93102480
公开日1994年9月14日 申请日期1993年3月9日 优先权日1993年3月9日
发明者彼得·N·汤姆森 申请人:彼得·N·汤姆森