专利名称：容积可变的袋状物，包含该袋状物的适于输送流体的装置以及填充该装置的方法
技术领域：
本发明涉及 一 种容积可变的袋状物，其被设计为在填充流体之前 在压力下经由外部容器的颈部置入。本发明还涉及包含本发明的袋状 物的可输送流体的装置，以及用于填充所述装置的方法。
背景技术：
在许多工业领域中，尤其是清洁剂、医药和化妆品产品领域中， 主要为包含清洁剂、消毒剂和药物或化妆品物质的流体通常必须以喷 雾形式输送，可选地以一定压力喷雾以使用这些流体。
这种流体的 一 种例子是等压海水，其用于例如冲洗鼻窝。
所讨论类型的装置是已知的，在美国专利第4387833、 4423829、 5927551和4964540号中已描述了其特征。
在这些可用在所有位置，甚至可在倒置位置使用的装置中，流体
的作用施加在容积可变的嚢状物或袋状物形式的容器i，该容器的通 常形式为具有纵向褶皱的圆柱体，且填充有待输送的流体。
关于上述美国专利中描述的装置，促使流体在压力下从容积可变 的容器被输送的机械压力由弹性材料制成的圆柱形套筒来施加，该弹 性材料尤其是具有特殊弹性性能的橡胶，所述套筒环绕嚢状或袋状容 器，且其直径略大于容积可变的容器清空时的直径。
所讨论的套筒随后被安装，并且待输送的流体在压力下被导入容 器，该容器克服弹性套筒的反作用力而膨胀，在待输送的流体被导入 该容器内时，施加在容器上的压缩力随着容器的膨胀而增加。
嚢状或袋状容器具有控制器，用以操作阀体来输送流体，这一组 件被设置在传统容器内部，或可用于气雾剂工业，尤其是化妆品工业的容器内。
这些非常坚固的装置已经在任何情况下都完全满足了用户的需 要，但是由于制造其内部使用的弹性套筒的橡胶的成本所导致的成本 价格会带来问题。
所讨论类型的其它装置中，容积可变的容器被设置在可经受例如 大于20巴压力的外部容器中，该容积可变的容器设计用于填充待输送
的流体，并配备有用于操作阀体以输送受压流体的控制器；这种外部
容器填充有惰性受压气体，清空的容积可变的容器被放置在适当位置， 并随后填充有通过在足够的压力下导入的待输送的流体，以克服由填
充在外部容器内的惰性气体所施加在容器上的压力；这具有进一步增 加惰性气体压力的效果。
在这些装置中，施加在内部容积可变的容器上的压力因此在本质 上是气动的，通过该压力可输送受压流体。
这些装置并没有上述那些装置那样成功，部分原因在于它们被撞 击或跌落时的脆弱性，尤其是在容积可变的容器与操作时允许输送受 压流体的控制器之间的连接处。
所讨论类型的其它装置也已被描述，例如DE-OS 2304538、 US4969577、 US5219006、 US5505289、 US5388716、 US6345739、 EP718213和CH678614。
这些装置具有一定的缺陷，尤其涉及它们的填充方式或脆弱性， 或者不能通过工业方式适当生产。
在专利FR2882037中，申请人描述了一种装置，其不具有现有技 术中装置的缺陷，且相比于现有技术中的装置尤其具有更小的脆性。 然而，在经受超高温时，所述装置可能变得更容易泄漏。
发明内容
令人惊讶地和出乎意料地发现，发明人的功绩在于可通过使用容 积可变的袋状物来避免恶劣环境下发生泄漏的风险，该袋状物的开口 端在-30。C至55。C的温度范围内尺寸稳定，该温度范围优选是-5。C至 50°C,更优选的是l(TC至40°C。因此，本发明涉及一种容积可变的袋状物，其可容纳流体，并被 设计为经由容器的颈部空着置入容器中，所述袋状物由具有 一个封闭
端和一个开口端的嚢状物组成，开口端在-30°C至55°C的温度范围内尺 寸稳定，该温度范围优选是-5X:至50°C，更优选的是l(TC至40°C。
根据本发明，所述开口端被认为是"尺寸稳定的"，只要在-3(TC 至55i:，优选为-5"C至50°C,更优选的为l(TC至4(TC的温度范围内， 相比于袋状物的其它部分，所述开口端的膨胀系数除以1.5,优选除以 2，更优选的除以3。
膨胀系数为比率M/m, M是在-30。C至55°C，优选为-5。C至50°C ， 更优选的为10。C至4(TC的温度范围内所述开口端的最大尺寸所获得 的最大值，而m是在-30。C至55°C,优选为-5°C至50°C ，更优选的为 l(TC至40。C的温度范围内所述开口端的最大尺寸所获得的最小值。
不管贯穿所述装置寿命周期的使用和/或存储中的温度范围，这种 尺寸的稳定性保持了结合有所述容积可变的袋状物的装置的防漏性。
因此，结合有所述袋状物的受压装置满足欧洲议会和委员会 (European Parliament and Council)的第842/2006号法规的要求，以 及美国运输和包装部门的要求(参见CFR49，第2巻49CFR173.306 )。
由于所述袋状物被设计为适合于任何类型的外部容器，其可设有
用于将其连接至外部容器的各种装置。因此，在一种特定实施方式中， 其自由端具有螺紋，从而通过将其旋紧到所述外部容器的颈部内而连
接至外部容器。在该实施方式中，带螺紋的自由端的至少部分并优选 所有是尺寸稳定的。
在另一种实施方式中，所述开口端被设计为直接或借助于申请人 的专利申请FR0501511、 FR0511614和PCT/FR2006/000338中所述的 盖而压褶在外部容器上，这些专利申请所教导的内容通过参考被引入。 在该实施方式中，开口端的外壁具有至少一个设计成用于压褶的径向 隆起。
在另一种实施方式中，开口端的自由边缘具有至少一个设计成用 于焊接至外部容器的径向环。
考虑到袋状物具有可变的容积，其制造材料必须允许这种容积的因此，容积可变的袋状物有利地由聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚萘二曱酸乙二醇酯或提供类似性能的任何其它适当的合成材料制成。
特别地，容积可变的袋状物可由叠层材料制成，其中至少一层组分层提供足够的叠层机械强度，另一层可提供特别对氧、氮和/或二氧
化碳的阻气性能，和/或再一层可提供对于待输送流体的化学稳定性
台匕
适于提供良好机械强度性能的 一层可例如由聚对苯二甲酸乙二醇
酉旨(PET)组成。
适于提供良好阻气性能的一层可例如由尼龙制成，尤其是尼龙-MXD6,或乙烯/乙烯醇(或EVOH)，或二氧化石圭。
适于提供良好化学稳定性能的一层也可由例如聚对苯二曱酸乙二醇酯或聚萘二曱酸乙二醇酯(PEN)组成。
因此，容积可变的袋状物可制成为PET/尼龙/PET层，或PET/尼龙/PEN层，即其可具有聚对苯二甲酸乙二醇酯外层和尼龙中间层，而设计为与待输送流体接触的内层也为聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚萘二曱酸乙二醇酯；袋状物也可制成为 PET/EVOH/PET层或PET/EVOH/PEN层。
PET/尼龙/PET或PET/尼龙/PEN类型的材料可进一步具有透明的优点。因此，如果希望改进透明性能，应当减少带有屏蔽效果的产品百分比。例如，小百分比的尼龙(聚合物全部重量的3%至8%)提供了完全透明的材料。
这种叠层可由混合挤压或混合注射成形技术来实现，这些技术借助于例如由KORTEC Inc. Ipswich， MA01938, USA所开发的工艺。
也可以想到采用汽相沉积来沉积例如二氧化硅层。以此方式沉积的层可极薄，仅有几微米的厚度。所采用的该技术可为例如由SIGCorpoplast公司开发，名为PLASMAX的技术。
这样一种层可被沉积在传统的单层材料上，或由混合挤压或混合注射成形制得的叠层上。
在一种特定实施方式中，所述开口端i殳有内加强轴环或外加强轴环，其提供尺寸稳定的特性，并由对热变化低敏感的材料制成，例如
尼龙66或乙缩醛共聚物或聚合物，或者甚至是抗蚀金属，例如内加强轴环情况下为AISI 316。更具体地，开口端的部分材料被所述外轴环或内轴环替换，因此开口端的大致形状和尺寸与根本没有加强件的实施方式中开口端的形状和尺寸相同。为了在加强轴环和开口端材料之间建立紧密结合，应当进行如下的程序。
在外轴环的情况下，外轴环围绕袋状物的开口端定位，且所述轴环的内表面紧密对应所述开口端的外壁。为此，加强轴环被置入在其中将制成袋状物的模具内，且在所述模具内注入聚合物。
在内轴环的情况下，所述轴环的外部形状必须与所述开口端的内部形状互补。这种轴环可(预先)由注射成形工艺制成，且必须通过机械拾放机构置入注射/拉吹模具中。
在另 一种实施方式中，所述袋状物的至少部分开口端由不同于袋状物其它部分的材料制成，这种材料是对热变化低敏感的材料，例如尼龙66或乙缩醛共聚物或聚合物，并且该材料与袋状物其它部分的材料兼容，从而在挤压时这些材料可形成紧密混合。为了促进这种紧密混合，两种组成材料纟皮此以相反方向施加压力。
在另 一种实施方式中，使所述袋状物的开口端制得大于其最终尺寸，并且在受控的时间和温度条件下进行热处理。这样的方法中，在以受控的时间和温度条件进行热处理之前，将开口端制得大于其最终尺寸，并且如果需要的话置入重整模具中。这种重整模具包括具有通道的爪具，该通道允许循环流通例如冷却水的冷却液。因而，容积可变的袋状物的开口端的最终温度可受控。重整模具和冷却液(cooling )的使用不仅用于简单冷却材料至室温，还确保了被加热组件具有其今后用途所需的精确形状和尺寸。
无疑地，热处理条件，即温度和时间取决于所述开口端的形状、尺寸和材料。将开口端制得大于其最终尺寸多少也取决于热处理条件和所需的最终性能。
热处理可仅仅施加在所述开口端的表面的最外部分，而不是施加于整个厚度上。
8上述组件被制得大于其最终尺寸约2%至6%,优选3%至5% 。热处理的时间为约10秒至约60秒，优选为约20秒至约50秒，更优选为约30秒至约45秒，且温度在约120。C和350。C之间，优选在约140。C和33CTC之间，更优选在约150。C和290。C之间。
在一种特定实施方式中，本发明的袋状物安装有用于输送所容纳流体的装置，所述装置包括打开阀体以输送所述流体的控制器，所述装置优选为喷雾装置。
流体输送装置有利地通过盖或杯连接至袋状物，该盖或杯可使组件连接至其内放置有袋状物的外部容器。
本发明还涉及一种适于在压力下输送流体的装置，该装置包括可经受内部高压的容器，本发明的容积可变的袋状物经由该容器的开口或颈部置入，并且如上所述的，所述袋状物容纳待输送的流体并安装有流体输送装置，该流体输送装置包括打开阀体V以输送所述流体的控制器C,在容器的壁与容积可变的袋状物之间的内部容积中填充有足够压力的惰性气体，以在所述容积可变的袋状物上施加气动压力，该压力足以使得袋状物所容纳的流体在所述阀体被所述控制器C启动时被输送。
该袋状物是容积可变的，从而当其清空时可排出空气，以使其可经由外部容器的开口或颈部置入，并且当其填充有流体时可膨胀。对于内部袋状物来说，尤其有利的是具有上面提及的申请人的专利申请中所描述的纵向褶皱。在制造所述袋状物的过程中，可采用上述指出的四个美国专利，尤其是专利4 387 833中从第3栏第63行到第4栏第16行的内容中所描述的方法。
在一种有利的实施方式中，所述外部容器仅具有一个开口，容积可变的袋状物经由该开口插入。这个开口还必须允许所述容器填充有处于压力下的惰性气体，如上述提及的申请人的专利申请中所描述的。
本发明的装置的外部容器用于容纳处于压力下的气体，因而必须可经受大于5巴的压力，优选大于8巴，更优选大于12巴，甚至可经受大于20巴的压力。
该外部容器可由与袋状物相同的材料制成。然而，考虑到该材料不与待输送的流体接触，完全可能使用两层的叠层，例如聚对苯二甲酸乙二醇酯和尼龙。
这种不具有提供化学稳定性的内层的材料也可用于所述袋状物，如果待输送的流体与其它层化学兼容。
在一种特定实施方式中，容纳待输送流体的容积可变的容器以及抗压的外部容器由透明材料制成，从而使用者可看到流体并可在任何时候观察装置的填充状态。类似地，使用者可察觉到导致流体外观变化(例如颜色、状态分离等)的任何流体变质。
本发明还涉及填充本发明装置的方法，其中，经由外部容器的开口置入安装有流体输送装置的袋状物，受压气体经由容器的壁和袋状物之间的空间导入，通过例如压褶、旋紧或焊接将两个组件密封在一起，以及随后通过驱动阀体将流体填充到内部袋状物。
本发明还涉及优选同时使用的其它配置，下文中将明确讨论。
通过对附图中所示出的一些非限定实施方式的进一步描述，将更
清楚地理解本发明，其中
-图la至lc是本发明袋状物的一个实施方式的纵向截面图，示
出了处于不同容积的袋状物；
-图2a和2b均示出了所述袋状物的开口端的实施方式的放大截
面图， 一种具有旋紧固定的形状，另一种具有用于焊接的外部固定环；-图3是安装有喷雾装置的所述袋状物的纵向截面图；-图4是包括外轴环的本发明袋状物的开口端的截面图；-图5是包括内加强轴环的本发明袋状物的开口端的截面端的截面图；以及
-图7是填满的本发明装置的截面图。
具体实施例方式
如图la和lb所示，本发明的容器1具有可变的容积，且为具有开口端2的袋状形式，在开口端的外部上设有隆起2a和2b。在图la中示出的袋状物在其自由状态，意味着没有经受任何压力。在图lb中示出的袋状物是在其中的空气通过抽吸或施加在其壁3上的机械压力而排空之后的状态。图lc示出了填充有液体4的袋状物，此时袋状物的容积大于其未经受压力时的容积。
图2a和2b示出了本发明的袋状物的开口端5的两种不同实施方式。在图2a中，开口端5在其外部设置有螺紋6。在图2b中，所述开口端设有径向环7。
图3示出了安装有喷雾装置9的容积可变的容器8，该喷雾装置包括操作中空控制杆11的按钮10,该控制杆由提供袋状物的内部与控制杆的腔室之间流通的孔12穿透。通道10a穿过所述按钮并与中空控制杆11的腔室对齐，所述控制杆11挤压固定在弹簧杯14中的弹簧13，所述杯的自由边缘14a放置在形成于袋状物的自由边缘8a的内表面上的肩部15上。所述杯、弹簧和控制杆经由旋紧在所述袋状物的开口端8b上的盖16—起固定在适当位置上。在杯14中设有孔14b，从而待输送的流体可从容积可变的袋状物朝向控制杆11上的孔12移动。开口端8b的外壁具有与形成在盖16的内侧壁16a上的螺紋互补的螺紋。平坦的密封件17防止控制杆11和袋状物8的自由边缘8a之间，以及袋状物8和盖16之间的泄漏。盖16具有延伸部16b，其直径大于接合在袋状物的开口端8b上的部分16a的直径，且其内表面具有螺紋16c。该螺紋设置成用于接合将要插入所述袋状物8的外部容器的螺紋。
图4示出了本发明的袋状物的开口端18,其外壁上安装有加强轴环19,该加强轴环的外围上设有两个隆起19a和19b。
图5示出了本发明的袋状物的开口端20，在其外壁上设有两个隆起21a和21b,且内壁与加强轴环22的外部形状互补。
图6示出了本发明的袋状物的另一种实施方式的开口端23，其外壁具有两个隆起24a和24b,所述壁由两种不同的材料形成，下部25a的袋状物材料是热变化敏感度小于上部25b (最靠近自由端)的材料，而中间区域25c是混合材料。在该图中，箭头Dl和D2示出了这些材料的注射方向。因而，袋状物的材料是从袋状物的底部朝向其开口端
注入，并在D1处将对热变化敏感度小的材料以直角注入隆起24a中， 且沿与袋状物材料的方向相反的方向推入。因此，两种材料在区域25c 中混合在一起。
图7示出了本发明通常标记为26的装置。该装置包括通常为圆柱 形且在其顶部27a具有开口的外部容器27。顶部27a的外壁带有螺紋。 具有如图3所示的喷雾装置29的袋状物28已通过所述容器27的开口 置入。外部容器被旋紧在喷雾装置29的盖上，盖的延伸部30b的内壁 带有相应的螺紋。一 O形环密封件31放置在外部容器27的自由边缘 和盖30之间。所述袋状物28填充有液体32,且外部容器27的内壁 和所述袋状物28之间的空间33填充有处于压力下的气体。
由此，不管采用哪种特定实施方式，使用者都具有一种所讨论类 型的装置，从上述说明中可充分地清楚理解其特征而不需要再次陈述， 但基本上该装置相比于现有装置具有很多优点，尤其包括高可靠性、 高坚固性、竟争性的成本价格以及即使在使用和存储的恶劣环境下的 防漏性。
权利要求
1、一种容积可变的袋状物，其可容纳流体，并被设计为经由容器的颈部置入容器内，所述袋状物由具有一个封闭端和一个开口端的囊状物组成，所述开口端在-30℃至55℃的温度范围内尺寸稳定。
2、 根据权利要求1所述的袋状物，其中，在-3(TC至55。C的温度 范围内，相比于所述袋状物的其它部分，所述开口端的膨胀系数被除 以1.5,优选除以2，更优选的除以3。
3、 根据权利要求1或2所述的袋状物，其中，所述开口端的外壁具有螺纹。
4、 根据权利要求1或2所述的袋状物，其中，所述开口端的外壁 具有设计成用于压褶的至少 一 个径向隆起。
5、 根据权利要求1或2所述的袋状物，其中，所述开口端的外壁 具有设计成用于焊接的至少 一 个横向环。
6、 根据权利要求1至5中任一项所述的袋状物，其中，所述开口 端包括部分内加强轴环或外加强轴环。
7、 根据权利要求6所述的袋状物，其中，相比于所述袋状物的材 料，所述加强轴环由对热变化低敏感的材料制成。
8、 根据权利要求1至5中任一项所述的袋状物，其中，相比于所 述袋状物的材料，至少部分所述开口端由对热变化低敏感的材料制成。
9、 根据权利要求1至5中任一项所述的袋状物，其中，在将所述 开口端可选地放置于模具中并冷却之前，将所述开口端制得大于其最终尺寸并进行热处理。
10、 根据权利要求9所述的袋状物，其中，所述开口端被制得大于其最终尺寸约2%至6%,优选3%至5%,热处理的时间为约10秒 至约60秒，优选为约20秒至约50秒，更优选为约30秒至约45秒， 且温度在约120。C和350。C之间，优选在约14(TC和330。C之间，更优 选在约15(TC和290。C之间。
11、 根据权利要求1至10中任一项所述的袋状物，其中，所述开 口端安装有用于输送所容纳的流体的装置，所述装置包括打开阀体V 以输送所述流体的控制器C，所述装置优选为喷雾装置。
12、 一种适于在压力下输送流体的装置，包括可经受内部高压的 容器，根据权利要求1至10中任一项所述的容积可变的袋状物经由该 容器的开口或颈部置入，所述袋状物容纳待输送的流体，并安装有流 体输送装置，该流体输送装置包括打开阀体V以输送所述流体的控制 器C,所述容器在所述容器的壁和容积可变的所述袋状物之间的内部 容积中填充有具有足够压力的惰性气体，以在容积可变的所述袋状物 上施加气动压力，该压力足以在所述阀体由所述控制器C启动时输送 所容纳的流体。
13、 根据权利要求12所述的装置，其中，所述袋状物和所述外部 容器由透明材料制成。
14、 一种填充本发明装置的方法，其中，经由外部容器的开口置 入安装有流体输送装置的袋状物，受压气体经由所述容器的壁和所述 袋状物之间的空间导入，上述两个组件通过例如压褶、旋紧或焊接而 密封在一起，以及随后通过驱动阔体将流体填充到内部袋状物。
全文摘要
本发明涉及一种容积可变的袋状物，其可容纳流体，并被设计为经由一容器的颈部置入该容器内，所述袋状物由具有一个封闭端和一个开口端的囊状物组成，所述开口端在-30℃至55℃的温度范围内尺寸稳定，本发明还涉及一种包含所述袋状物的装置，以及用于填充所述装置的方法。
文档编号B65D83/14GK101631727SQ200780046383
公开日2010年1月20日 申请日期2007年12月11日 优先权日2006年12月14日
发明者克里斯·尼莫, 奥利维耶·巴托 申请人:动力容器公司