专利名称：倒转袋囊共同配料器的制作方法
技术领域：
本发明的领域本发明涉及共同配料或分配流体泵，特别涉及这样一些泵，其中，从每一流体容器分配出来的容量随着压向各刚性立柱时容器的位移而变化。更为具体地说，本发明涉及这样一些泵，其中流体容器是柔性袋囊。
本发明的背景长期以来人们一直都需要能以精确的比例来分配多种流体组分。这些组分通常在分配前都必须保持彼此分开，以防止它们之间过早发生反应。真空型的泵分配器和双间格管是比较容易获得的。但是，当这些分配器被驱动时，流体流变学上的差异将造成流体以各不相同的流动方式进行流动。因此，所分配的比例经常是不精确的。甚至一流体容器内的流体会在其它容器中的流体流尽之前早就完全流光。
目前已有用来以精确比例同时分配多种流体的容积式泵。一个例子是MentadentTM牌牙膏共同配料器(co-dispenser)，该品牌是康涅狄格州、Greenwich市的Chesebrough-Pond’s USA Co.的一个商标。所述的Mentadent牌共同配料器具有一装有两个缸体的上部，每一缸体均装有牙膏的不同组分。位于每一缸体端部的是一摩擦地啮合在其缸体内的活塞，以防止牙膏流体从所述缸体中泄漏出来。所述上部嵌套式地与一底部相连，所述底部具有两个长度相等的立柱，它们彼此相互隔开，以与所述上部的缸体相对齐。当使用者将所述上部向下压时，活塞就压抵在两个固定的立柱上。该压力使得活塞向上移动而进入两缸体内，并通过与两缸体顶部相连的分开排放孔使牙膏流体从每一缸体流出来。从每一缸体分配出来的流体量是由所述上部被向下推的距离和两缸体的直径来确定的。在大多数情况中，两缸体具有相同的直径，因此不管流体的特性如何，在同一时间内从每一缸体中分配出来的流体的容量是相等的。
Mentadent牌容积式牙膏配料器不是没有问题的。首先，由于要防止流体泄漏活塞都很紧，各活塞对它们在缸体内的运动提供很大的摩擦阻力。高度的静摩擦要求使用者用力压动以进行流体分配。为了避免分配出太多的流体，用力压动使流体开始流动后必须立即减轻压力以控制位移。这种控制对于很多使用者来说是困难的。其次，活塞和缸体都要求精确模制或经机加工的部件，以便适当配合并能获得可以重复的工作性能。这种部件精度的代价是昂贵的。
人们所需要的是这样一种共同配料器或分配器它没有静摩擦和精密零件的要求。有人提出的解决该问题的方法是将各流体组分放置在那些悬挂在两缸体内部的、分开的柔性袋囊内。用接近缸体直径的立柱来代替活塞。当将共同-分配器的上部向下压时，各立柱就压向各袋囊的底部并压扁各袋囊。即，当它们在长度方向上缩短时各袋囊就轴向褶皱，薄的袋囊可以被压得几乎扁平。但是，即使袋囊压扁也能为分配提供摩擦阻力，因为当每一袋囊都被压扁时，各皱褶必须沿着缸体壁面滑动。而且，上部相对于底部的任何翘起(cocking)都会使立柱压挤立柱和缸体壁面之间的袋囊皱褶。这种压挤堵塞现象要求抬起所述上部，并重新下压以排除翘起现象。
本发明的一目的在于在容积式泵内提供袋囊容器，它们对上部的向下压具有最小的摩擦阻力，这样只需很小的压力就可以使使用者达到共同分配流体的目的。本发明的另一目的在于消除袋囊褶皱堵住分配器的可能性。本发明的又一目的在于在上部被完全压入所述底部之后，使遗留在每一袋囊内的流体量减至最少。
本发明的概述在实践本发明的过程中，术语共同分配意味着分配多种流体，而不仅仅是分配两种流体。即，共同分配指的是将两种或两种以上的流体同时从同一分配器中分配出来。
在本发明的一方面中，一种倒转袋囊共同-分配器或配料器能通过一喷口、以对于每一种流体来说以预定的排放容积比例来同时但分开地分配多种流体。所述共同-分配器包括一上部和一底部。所述上部具有与一壳体相连的喷口。所述壳体具有多个向下悬垂的、肩并肩的环形件。多个装有流体的柔性袋囊与所述上部相连并从所述上部悬垂下来，每一柔性袋囊位于所述多个肩并肩环形件中的每一环形件的内部并与所述喷口流体连通，多个柔性袋囊中的每一柔性袋囊均具有一封闭的底部、一可滑动地安装在一环形件内部的周边，以及一袋囊的壁厚。
所述底部具有一基座和多个与所述基座相连的立柱。所述上部与所述底部嵌套式地啮合，使多个立柱中的每一立柱均与悬挂在所述多个肩并肩环形件中每一环形件内部的所述多个柔性袋囊中的每一柔性袋囊轴向对齐。所述多个立柱制成一定大小，以便当所述上部相对于所述底部被向下压以使流体从所述共同-分配器的所述喷口分配出来时，能使所述多个柔性袋囊倒转。每一立柱具有一倒圆的顶端和外径，所述外径比一相匹配的环形件的内径少0.75毫米，此值大于所述袋囊壁厚的四倍。
所述的多个柔性袋囊可以彼此相连以形成一互连组合，所述的多个肩并肩的环形件是可取出的，从而能用一灌满的芯式互连袋组件替换所述上部内的已用完的芯式互连袋组件。
所述多个肩并肩的环形件可以均具有同一内径，以便使流体分配的比例为1∶1。所述的多个柔性袋囊最好包括这样一种由以下三层物质组成的结构聚丙烯、镀金属的聚酯和聚丙烯，具有0.04毫米的袋囊壁厚。所述的多个柔性袋囊可以是两个装有两种分开的、例如牙膏组分之类的袋囊。
附图简要说明虽然本说明书是以具体指明并清楚地提出了本发明保护范围的权利要求书来结束的，但是，我们相信，从以下结合附图对几个较佳实施例进行的描述中，可以更好地理解本发明，在各附图中，凡是相同的标记均表示相同的构件，其中
图1是本发明倒转袋共同-分配器的较佳实施例的俯视图，它示出了一具有一喷口的上部；图2是沿图1中线2-2截取的后视剖视图，它示出了一组件，所述组件包括一具有与一外壁相连的喷口的壳体；一对肩并肩的环形件；以及一具有8字形的袋囊保持件，它连接有两个装有流体的袋囊，所述袋囊悬挂在肩并肩的那对环形件内部；图3是沿图2中线3-3截取的底部仰视剖视图，它示出了所述壳体内的喷口至每一环形件上方的一歧管的流体连接情况；图4是沿图2中线4-4截取的底部仰视剖视图，它示出了可迅速卡入所述壳体、将8字形袋囊保持件固定在壳体和肩并肩的那对环形件之间的那对环形件；图5是图2所示的图8字形袋囊保持件的俯视图，它示出了密封于两个袋囊保持件环内部的各袋囊，各袋囊内充有不同的流体；图6是图5所示的袋囊保持件的前视图，它示出了从所述袋囊保持件悬挂下来的两个袋囊；图7是图2所示的、肩并肩的那对环形件的俯视图；图8是沿图7中线8-8截取的前视剖视图，它示出了肩并肩的那对环形件具有用来与壳体连接的可迅速卡住的卡球或卡珠；图9是本发明倒转袋共同-分配器的一较佳实施例的俯视图，它揭示了一具有一基座、一外壁和两个立柱的底部；图10是沿图9中线10-10截取的后视剖视图，它示出了所述外壁和立柱具有与所述基座相连的倒圆顶端的立柱；图11是本发明倒转袋共同-分配器的一较佳实施例的俯视图，它揭示了图1所示的所述上部部分地缩入图9所示的所述底部内，以形成装配好的共同-分配器；
图12是沿图11中线12-12截取的后视剖视图，它示出了所述共同-分配器的所述上部和所述底部是如何嵌套起来，以使所述底部的各立柱与所述上部的悬挂袋相啮合，以在作用于所述上部的压力F的作用下、使所述袋囊开始倒转；以及图13是图12的局部放大图，它示出了当分配流体时袋囊开始倒转的情况。
本发明的具体描述现请参阅各附图，首先，请参阅图1和图2，图中示出了本发明的一较佳实施例，它提供了一以标号10总的示出的倒转袋共同-分配器上部。上部10具有一与一壳体14相连的喷口12。所述壳体14具有外壁16和歧管18。喷口12与歧管18流体相通。
可迅速卡入壳体14的是一对肩并肩的环形件20。该对肩并肩的环形件20如图所示，在其底端附近具有卡球或卡球21。壳体14最好具有一与卡珠21相匹配以将各卡珠保持在位的卡球槽。环形件可以是两个以上，它们被卡住成为一组件或者可以独立地与壳体14相连。多个环形件20甚至可以与两个壳体半体14模制成一体。多个环形件20还可以被压配合入壳体14，或者以一个个或者以一组的方式与壳体14可取下地相连。每一环形件最好在直立方向彼此相互平行，并且每一环形件最好具有一基本笔直的内壁。在图中所示的较佳实施例中，每一环形件均具有圆筒形的内壁，但是，这些内壁的形状也可以是椭圆形的，或者是其它基本光滑的形状。每一环形件的内壁最好还是连续的，但是，如果不存在任何锐边，它也可以是不连续的。
位于肩并肩的环形件20的顶部之间的是一袋囊保持件22。袋囊保持件22具有一对开环，其中藉助热焊或粘接而密封入一对柔性袋囊24的开放端。该对柔性袋囊24具有最好用热封闭密封的封闭端26。该对柔性袋囊24从袋囊保持件22上悬挂下来，它们配合人肩并肩的环形件20，并使封闭端26位于环形件20的底端附近。或者，该对柔性袋囊24可以由袋囊保持件22热成形而成。两个以上的多个柔性袋囊可以从袋囊保持件22上悬挂下来，以使每一柔性袋囊与环形件对齐并具有一定形状以便能可滑动地装配入一相应的环形件内。每一柔性袋囊24均用不同的流体填充。每一悬挂柔性袋囊的开放端与歧管18流体连通。
一用来更换空袋的芯式互连袋组件可以包括一可剥离薄膜的密封件，以保持装有流体的袋囊的开放端的封闭，一直到所述芯式互连袋组件已准备放入所述上部为止。而且，所述薄膜可以通过刺穿而将它打开。
图3示出了歧管18和其通向喷口12的分开的通道28，由于通道28是分开的，不同的流体可以始终被保持得相互分开，一直到从喷口12中分配出来为止。
图4示出了在柔性袋囊24的封闭端26仰视所看到的壳体14的底端。该剖视图是通过壳体14的外壁16，并且穿过肩并肩的那对环形件20截取的，为的是示出与外壁16的卡珠槽相啮合的卡珠21。柔性袋囊24的封闭端26如图所示是收缩、整平和热封在每一袋囊的中心附近。采用其它的袋囊封闭结构也是可以的，诸如一热封的扭绞密封件。也可以将所述袋囊形成为一端通过缝脊密封封闭在一起的两个平的薄膜半体的折叠端。
图5和图6示出了一刚性袋囊保持件22，它具有两个连接在一起的开环。在每一开环的内部密封有一柔性袋囊。每一袋囊具有一装有不同流体的、开放的上端。袋囊24可以藉助粘结剂或藉助热封加以密封，最好是藉助一未予图示的密封工具，从每一袋囊的开放端内部施加压力而密封于袋囊保持件22。也可以用超声焊完成此密封工序。
图7和图8示出了一对刚性的、肩并肩的环形件20，它们具有卡珠21和一内径30。
图9和图10示出了本发明的一较佳实施例，它提供了一以标号40总的表示的倒转袋共同-分配器底部。底部40具有一基座42和一从基座42向上延伸的外壁44。基座42还具有一对位于外壁44内部并从基座42延伸出来的立柱46。该对立柱46具有倒圆的端部48。该对立柱46最好是刚性的，并且与上部10的肩并肩的那对环形件20相互对齐。该对立柱46均具有一外径50，所述外径具有一定大小以使悬挂在每一环形件内的柔性袋囊可以倒转。当需要从每一共同-分配器同时分配两种以上的流体时，就可以具有多个环形件、多个柔性袋囊和多个立柱。底部40最好是被模制成一体的。
图11和图12示出了与底部40嵌套式啮合的上部。图12示出了一作用于上部10以相对于底部40向下驱动所述上部的作用力F。在图示的实施例中，上部10具有可以在底部40的外壁44内部滑动的外壁16。但是，上部10也可以仅具有在底部40的外壁44之外滑动的外壁16。或者，如果使用者小心地将各立柱与它们各自的环形件相对齐，也可以不需要外壁16和外壁44，因为这些环形件可以提供它们本身的、与立柱嵌套式啮合的性能。
图12还示出了悬挂在肩并肩的那对环形件20内部的已发生倒转的柔性袋囊24，它们是在立柱对46接触到柔性袋囊24的封闭端26时开始倒转的。柔性袋囊24倒转是由于每一立柱的外径50比肩并肩的那对环形件20的内径30小了这样一个值，即至少是每一柔性袋囊24的壁厚52的四倍还多0.75毫米，这在图13中可以更清楚的看到。当为袋囊壁提供了足够的间隙以在环形件的内部向内折叠时，立柱46的倒圆端部48将使得柔性袋囊的封闭端倒转，当柔性袋囊24倒转时，只有极少的物质遗留在柔性袋囊24的重叠壁之间。而且，倒圆端部48还设计得当所述共同-分配器几乎流空时，可以将封闭端26推入上部10的歧管18内。如果歧管的内部被制造得具有一定形状以使歧管接受每一立柱的倒圆端部时具有最小的间隙，那么，几乎没有残余流体会留在已倒转的袋囊内。倒圆的端部不仅能使遗留在上部24内的残余物质减至最少，而且，它们还能降低精确对齐的要求，因此，增强了柔性袋囊24的顺利倒转。其它形状的端部也是可以用的，但倒圆的端部48相信是最佳的。
在本发明的一具体较佳实施例中，上部10和端部40都是由聚丙烯注射模制而成的。袋囊保持件22最好由聚丙烯制成，柔性袋囊24由一0.04毫米厚的、三层物质制成线性低密度的聚丙烯、镀金属聚酯和线性低密度聚乙烯。袋囊的材料可以从衣阿华州、Shreveport市的James River Corporation公司买到，规格号码是541609。内径30最好是33毫米，外径50最好是32毫米。柔性袋囊24最好约70毫米长，装有大约52毫升的流体。对于每一流体通道来说，喷口12具有一大约44平方毫米的最小开口。
例子一第一柔性袋囊装有一种牙膏组分的凝胶相，其粘度在100倒秒下为5000厘泊，其比重约为1.44；一第二柔性袋囊装有一种牙膏组分的碳酸氢钠浆料，其粘度在100倒易秒下约为12,000厘泊，其比重约为1.49。当采用本发明的共同-分配器来以0.5克/秒的均匀速度分配总共为1.5克的流体时，对于一处于基本全满状态的袋囊来说，所测得的作用力F的值为8.8磅，对于一处于基本半满状态的袋囊来说，所测得的作用力F的值为8.5磅，对于一几乎快空的袋囊来说，所测得的作用力F的值为8.6磅。
可以以相同的流率来测试相同的流体和共同-分配器，但是如果将各立柱的尺寸仅仅制得刚好能以最小的摩擦力可滑动地安装在各环形件内部。则柔性袋囊被压扁，而不是被各立柱所倒转。在压扁袋囊的情况中，在以下三种袋囊情况下即全满、半满和几乎空的，所测得的作用力F的值为比在倒转袋囊情况的高出46％。这种测试值表明在一共同-分配器内，袋囊倒转较之袋囊压扁的益处是可以降低驱动力。
虽然上面对本发明的几个具体实施例进行了描述，但显然，对于本技术领域的那些熟练人员来说，还可以作出种种不背离本发明精神和保护范围的变化和改进，因此在此拟将所有这些落在本发明保护范围内的改进都包含在所附的权利要求书之内。
权利要求
1．一种倒转袋囊共同-分配或配料器，用来通过一喷口、以对于每一种流体来说以预定的排放容积比例来同时但各自分开地分配多种流体，所述共同-分配器的特征在于a)一上部具有与一壳体相的喷连口，所述壳体具有多个从该壳体向下悬垂的、肩并肩的环形件；b)多个与所述上部相连并悬垂下来的、装有流体的柔性袋囊，每一柔性袋囊位于所述多个肩并肩环形件中每一环形件内部并与所述喷口流体连通，每一柔性袋囊具有一封闭底部、一可滑动地安装在一环形件内部的周边，以及一袋囊壁厚；c)一底部，它具有一基座和多个与所述基座相连的立柱，所述上部与所述底部嵌套式地啮合，从而使每一立柱与悬挂在所述多个肩并肩环形件中每一环形件内部的所述多个柔性袋囊中的每一柔性袋囊轴向对齐，所述多个立柱制成一定大小，当所述上部相对于所述底部被向下压以使流体从所述共同-分配器的所述喷口分配出来时，能使所述多个柔性袋囊倒转。
2．一种倒转袋囊共同-分配器，用来通过一喷口、以对于每一牙膏组分来说以预定的排放容积比例来同时但分开地分配牙膏的两种组分，所述共同-分配器的特征在于a)一上部具有与一壳体相连的喷口，所述壳体具有向下延伸的外壁和一对在所述外壁内部与之相连的、肩并肩的环形件；b)一对与所述上部相连并悬垂下来的、装有牙膏组分的柔性袋囊，该对柔性袋囊中的每一柔性袋囊均位于每一对肩并肩环形件中的每一环形件内部并与所述喷口流体连通，该对柔性袋囊中的每一柔性袋囊均具有一封闭底部、一可滑动地安装在一环形件内部的周边，以及一袋囊壁厚；c)一底部，它具有一基座、一从所述基座向上延伸的外壁，以及一对与所述基座相连并位于所述外壁内部的立柱，所述上部的所述外壁与所述底部的所述外壁嵌套式地啮合，使该对立柱中的每一立柱均与悬挂在该对肩并肩环形件中每一环形件内部的该对柔性袋囊中的每一柔性袋囊轴向对齐，该对立柱制成一定大小，以便当所述上部相对于所述底部被向下压以使流体从所述共同-分配器的所述喷口分配出来时，能使该对柔性袋囊倒转。
3．如权利要求1或2所述的倒转袋囊共同-分配器，其特征在于，每一立柱具有一倒圆的顶端和一外径，所述外径比一相匹配的环形件的内径少0.75毫米，大于四个所述袋囊的壁厚。
4．如权利要求1或2或3所述的倒转袋囊共同-分配器，其特征在于，所述的各柔性袋囊彼此相连以形成一芯式互连袋组件，所述肩并肩的环形件是可取出的，从而能用一全满的芯式互连袋组件替换所述上部内的已用空的空芯式互连袋组件。
5．如权利要求1或2或3或4所述的倒转袋囊共同-分配器，其特征在于，所述肩并肩的环形件均具有相同的内径，以便使流体分配的比例为1∶1。
6．如权利要求1或2或3或4或5所述的倒转袋囊共同-分配器，其特征在于，所述柔性袋囊的特征是它由一个具有以下三层物质的结构制成聚丙烯、镀金属聚酯和聚丙烯，它们具有0.04毫米的袋囊壁厚。
7．一种倒转袋囊共同-分配器，其特征在于。a)一上部具有与一壳体相连的喷口，所述壳体具有多个从壳体向下垂直延伸的、肩并肩的环形件；b)一底部，它具有一基座和多个与所述基座相连的立柱，所述上部与所述底部嵌套式地啮合，使所述多个立柱中的每一立柱均能与所述多个肩并肩环形件中的每一环形件轴向对齐，所述多个立柱制成一定大小，以便当将所述上部和所述底部压在一起时，使装有流体的并与上部相连的多个柔性袋囊能倒转，其中，每一袋囊位于环形件之内且与喷口流体连通，当所述上部与所述底部压在一起时，所述袋囊将倒转。
8．如权利要求7所述的倒转袋囊共同-分配器，其特征在于，每一所述柔性袋囊均具有一袋囊壁厚，所述多个立柱中的每一立柱均具有外径，所述外径比一相匹配的环形件的内径小了四乘所述袋囊壁厚以上。
9．如权利要求7或8所述的倒转袋囊共同-分配器，其特征在于，所述多个柔性袋囊在所述共同-分配器内是可更换的。
10．如权利要求9所述的倒转袋囊共同-分配器，其特征在于，所述多个柔性袋囊彼此相连，以形成一芯式互连袋组件。
全文摘要
一种倒转袋囊共同－分配器,用来通过一喷口、以对于每一牙膏组分来说以预定的排放容积比例来同时但分开地分配多种流体。一上部(10)具有与一壳体(14)相连的喷口。所述壳体具有一外壁和多个在所述外壁内部垂直向下延伸的、肩并肩的环形件。多个装有流体的柔性袋囊(24)与所述上部相连并悬垂下来,每一柔性袋囊均位于每一肩并肩环形件内部并与所述喷口流体连通。各柔性袋囊具有一封闭底部(26)、可滑动地安装在环形件内部的周边,以及一袋囊壁厚。一底部(40)具有一基座(42)和一从所述基座向上延伸的外壁(44)。所述底部还具有多个与所述基座相连并位于所述外壁内部的立柱。所述上部的外壁与所述底部的外壁嵌套式地啮合,使每一立柱均与从所述上部悬垂下来的每一柔性袋囊轴向对齐。多个立柱制成一定大小,以便当所述上部相对于所述底部被向下压以使流体从所述共同－分配器的所述喷口分配出来时,能使各柔性袋囊倒转。
文档编号B65D81/32GK1209785SQ97191768
公开日1999年3月3日 申请日期1997年1月17日 优先权日1996年1月18日
发明者R·E·斯塔雷 申请人:普罗克特和甘保尔公司