用于制造去污用品的装置、设备和方法及去污用品的用途的制作方法

专利名称：用于制造去污用品的装置、设备和方法及去污用品的用途的制作方法
技术领域：
本发明涉及去污用品的生产。更具体而言，本发明公开了一种用于模制或模压去污用品如具有复杂形状皂条的新颖解决方案。本发明的装置、设备和方法包括使用模子，其具有传送任何气体出入模腔的机构，从而提供了具有复杂样式的去污用品的批量生产，同时不会引起通常与此相关的困难。
背景技术：
大批量生产去污用品如皂条的技术还在继续发展。皂式或非皂式的去污剂用品的传统生产是，对配方进行剪切加工和均质化，然后进行挤出和模压。这一工序仅适用于热塑性的、或者对剪切不敏感的去污条配方。尽管皂条配方一般可通过铸造或模制来生产，然而，当该皂条配方需要呈现复杂形状、例如从形成于其表面的长销或具有锐角等时，就会出现一些困难。
在生产高度透明的肥皂时，常常采用将熔融体铸造成条的工艺。所采用的这种技术涉及许多制造操作，例如将熔融肥皂铸成所需截面的长条(Schist模型)，进行冷却，皂条脱模，皂条的熟化，成坯，切角，坯段熟化以及模压，以生产单个的皂丸。尽管可通过采用某些配方的变化来减少或完全取消熟化时间，但该方法总体而言非常耗费人工，并且非常昂贵。
另一方面，在包中进行铸造是一种涉及到将熔融的肥皂共混物铸入成形的透明包或袋中，然后使该产品固化，或者就这样售卖。尽管高透明的肥皂可通过这种技术来制造，然而，这种工艺非常昂贵，并且熟化(如果有要求的话)非常缓慢。
在软模具中进行单个铸造是公开于1984年授予Kanebo Ltd.公司的JP 61026699中的一种方法。该文献描述了一种涉及到将熔融体铸入“薄模板”中的方法，这种模板为柔性或弹性的，并由合成树脂制成。该工艺通过消除成坯、切角、模压和抛光步骤，而简化了制造透明肥皂的传统技术中所涉及的人工操作。
上述技术大体上涉及具有复杂形状的去污用品的生产。然而，随着专用肥皂和个人护理用品市场如各种个人护理装饰品的复苏，现在可以提供具有更复杂的形状和结构的个人去污用条。一个示例是所谓的按摩条，其特征在于，这种按摩条具有形成于公共面上的各种形状的凸起或凸块。现有“凸起条”、即具有形成于至少一个公共面上的一个或多个凸起的去污条通过手工铸造、手工模压，或者利用注模、吹模、阀或模子通过自动化生产来制成。在用于肥皂模压的传统模子中，到目前未知尚未介绍过可排出模子内所夹带的空气的系统。由于是手工模压工艺，因此一旦进行两次或三次模压以形成条时，空气就自然地逸出。在这方面，它也是耗费时间和成本的工艺，对于皂条的批量生产而言并不可行。
另外，在用于生产普通的不复杂的肥皂形状的传统模子中，皂条通常设计成具有平面的、连续的、平滑的非下凹表面，以便可容易且完全地实现处于这种模子中的情形。这些模子包括可推动脱模器的模板中的单个进气通道，脱模器是在被供给的空气促动时可前后地运动以便使皂条脱离模面的部件。当脱模器促动时，空气也移出，并将肥皂推出模腔。模子通常通过分模线而分成两部分，分模线通常处于模子的中心部分中，并且它称为平行带。模子区域在中间分开，这样，它一半处于模子的一侧，而另一半处于模子的另一侧。
通过将用于形成皂条的较软材料块引入模子中，来制造皂条。一般而言，模子设有模腔，冷却装置通过该模腔，以便冷却模子。上述机器存在的一个问题在于，所形成的皂条经常粘在肥皂模子上，因为冷却方法的冷却能力和流率不足，尤其是对于甘油/半透明的肥皂而言。另外，上述机器由于冷却能力不足而比较慢。
用于解决该问题的一种方法公开于美国专利US 6511626“用于制造皂条的模子”中。该文献描述了一种制造皂条的机器和方法，该机器包括具有一对用于支撑相配模子的模块的模子组件。液氮通过节流通道而传递至两个模子，以便冷却成形的肥皂材料，从而有助于将其从模子中取出。
迄今为止所公开的方法都需要昂贵和/或复杂的装置。这些系统并未提供针对在肥皂物质形成铸瘤时在模子内产生的空气夹带问题的解决方案。
美国专利US 6554246“成形的软固态用品的铸造”公开了一种用于铸造成形的软固态去污用品的模子，这种模子由两个刚性的互补模子制成，它们接合起来而限定了对应于铸造用品的所需形状的模腔。接合起来的模子形成了容器，其在一侧开口以便接受铸造熔体，在另一侧开口以通往模腔。因此，该文献介绍了一种刚性的两部分式组合模，这种组合模用于固态成形去污用品如皂式/非皂式去污丸的铸造，以形成了无瑕疵无气泡的产品，其具有模子形状所限定的形状。这种模子还设计用于有效地冷却铸造用品，但也可利用这种模子来生产形状不复杂的去污用品。

发明内容
本发明试图进行改进，以克服现有技术的这些和其它问题。
除非特别指明，否则在本发明中，“软的”或“流动肥皂物质”或“流动物质”意指用于形成去污用品如皂条的物质，其比最终的皂条更软，因此它可被浇注入模腔中。
除非特别指明，否则在本发明中，“复杂形状”包括通常用于皂条的形状，或者会在批量生产中会造成困难的形状，例如导致皂条出现脆性部分或粗糙表面，以及其它的困难等等。
除非特别指明，否则在本发明中，“空气”或“气体”以等效的方式来使用，意指用于形成去污用品的物质可浇注入其中的装置的模腔内的任何气态物质。此外还指出，本文中所用的用语“传送气体”意指将任何气体引入和抽出模腔。
本发明所提供的一种解决方案是研制出一种系统，其可实现模子的完全填充，使得在利用现有机器能力的自动化生产中，产品将具有预期的形状。这种解决方案提供了在自动化模压机中生产具有高度复杂形状的皂条的可行性。
因此，本发明的一个目的是能够提供一种用于通过模制或模压来形成去污用品如皂条的新颖装置。用语“装置”或“模子”或“模铸件”被视为同义，因为本发明设想本发明的一个目的是一种模具，其包括用于制造去污用品的模腔。在一个优选实施例中，该装置能够形成具有复杂形状的去污用品，例如具有形成于主体上的一个或多个凸起的用品。
在本发明的一方面、即本发明的一个目的中，公开了一种用于模制或模压去污用品的装置，其中，提供了用于传送任何气体通过模腔的下部而出入模腔的机构。更具体地说，用于传送任何气体出入模腔的机构是阀状排气系统。在本发明的一个优选实施例中，阀状排气系统通过弹簧操作系统来促动。因此，本发明的另一目的是能够通过弹簧操作系统来提供一种无气式模腔。
在本发明的一个优选实施例中，阀状排气系统被空气/真空操作系统促动。因此，本发明的另一目的是能够通过空气/真空操作系统来提供一种无气式模腔。
本发明的装置可有利地结合在用于批量生产去污用品的设备中。因此，本发明的另一目的是能够提供一种用于批量生产去污用品的设备，该设备包括本发明的上述装置。
本发明的另一目的是提供一种用于制造去污用品的方法，该去污用品例如为包括形成于主体上的一个或多个凸起的皂条。


下面将仅通过示例方式并参考附图来介绍本发明，在附图中图1显示了本发明的其中一个优选实施例的装置，其使用了带有活动板的阀；和图2显示了本发明的另一优选实施例的装置。
具体实施例方式
在本发明的研制中，本发明人设想，在由流动的或软的物质形成皂条的同时，模腔内的气体导致皂条出现若干问题，例如变脆和具有粗糙表面。因此，本发明人研制出一种装置，其包括在从模腔内抽出气体时促动的阀状排气系统。
在第一优选实施例中，本发明包括具有模腔的装置，该模腔的下部设有用于通过弹簧操作系统的辅助来传送空气出入模腔的机构。
在另一优选实施例中，本发明包括具有模腔的装置，该模腔的下部设有用于通过空气/真空操作系统的辅助来传送空气出入模腔的机构。
在所述的后一实施例中，该系统设有可以说是处于板区域之下的通道，以允许空气流入和流出模腔。
在上述所有的优点中，主要的优点在于，所述的这种技术可用于在自动模压机中生产具有高度复杂形状的皂条。
更具体而言，本发明的装置或模子用于形成具有复杂形状的去污用品，该装置包括至少一个用于形成该用品的模腔，所述模腔包括朝向开口端限定了模腔的轴向轮廓的内周壁，以及限定了模腔下部的下壁，其中，该装置包括用于传送任何气体出入模腔的机构。
现在将参考一个优选实施例来描述本发明，其中，模腔的下部包括至少一个铸瘤空腔，以形成具有至少一个形成于主体上的凸起的皂条。
在本发明的该优选实施例中，在模腔的内部，在模腔的下部上设有阀状排气系统，其包括设在销顶部的金属板，该销被例如通过带环的涡卷而固定的弹簧包围。该板位于与设在模子下部的各模腔的底部相比而处于最上方的位置中，以产生可允许空气排出的间隙。在模压期间，肥皂物质向下推动该板，因此，受压的空气通过该间隙离开，直到该板到达其位于铸瘤空腔下面的最终位置。在该阶段中，所有气体均被排出，并且肥皂物质完全地填充了模子。
在本发明的另一实施例中，在模腔的内部，在皂条铸瘤的底部上设有阀状排气系统，其包括设有板的固定销，该板具有悬空的周围表面，其具有沿其周边相互间隔开的多条凹槽。该板位于与模子内各铸瘤空腔的底部相同的水平高度处，从而限定了模子底部的一部分。在模压期间，肥皂物质开始注入模腔内。该模腔内的空气通过凹槽被真空抽走。在此阶段，气体被完全抽走，并且肥皂物质完全地填充了模子。
该板还包括大致平面的圆盘，其带有朝向模腔开口端的上表面，以及悬空的周围表面，其与上表面相对地设置并且在下面固定了销。
现在参考如图1和2所示的优选实施例来进一步描述本发明。用于铸造成形的固态去污用品的模子1包括设有至少一个铸瘤空腔2的模腔，以及用于传送任何气体出入该模腔、具体为铸瘤空腔的机构，该模腔用于将皂条物质注入其中并且对应于铸造用品的所需形状。
更具体地说，将用于传送任何气体出入模腔的机构设在包括阀状排气系统的模腔的下部。在图1所示的实施例中，阀状排气系统包括位于各铸瘤空腔2底部的可轴向活动板3，铸瘤空腔2固定在销4上，在销4的周围设有管5，其限定了用于将顶部的铸瘤空腔2和底部的出口槽道7相连的通道6。另外，在板3和管5的顶端之间形成有间隙8。该间隙8允许气体在皂条物质10填充模腔时从模腔中排出。
另外，活动板3通过围绕所述销4的弹簧9的帮助，而沿着其垂直轴线运动；具体来说，弹簧9设在板3的底部和销4的底端之间。图1所示的模子1处于其中模腔被肥皂物质10填充的状态下，因此较高程度的气体通过间隙8和出口槽道7而排出，因此极高程度的气体通过出口槽道7朝向模子1外侧而排出装置1。
现在参见图2，其显示了本发明的另一优选实施例，可以看到，阀状排气系统与图1所示排气系统的区别主要是未设弹簧，并且该板是不可活动的。更具体而言，在这种情况下，阀状排气系统仅通过模腔/真空系统来操作，并且包括在其顶部设有固定板13的销4，在板13的外周表面上具有多条相互间隔开的凹槽18，以允许气体在肥皂物质10注入模腔内时通过凹槽18排出至出口槽道7。
本发明的另一重要特征在于，通过经由模腔开口端注入模腔内的流动物质的压力，来实现任何气体从从模腔中通过通道而朝着出口槽道传送。在一个备选实施例中，通过连接在出口槽道端部的空气/真空源所增进的吸力，来实现将任何气体从模腔中朝着出口槽道传送。
本发明的模制装置或模子可由任何刚性材料来制造，例如青铜和铝以及它们的合金等金属。各模子设有内表面，该内表面的尺寸和形状可根据最终产品的所需形状而变化。通常对于15克至150克的皂丸(皂条)而言，整个模腔的体积将为10至170毫升，其形状可以是圆形的，卵形的，方形的，矩形的，或者根据需要而可以为任何其它的形状。模腔的内表面可以是平面的，下凹的，或者根据需要而具有任何复杂形状或任何其它形状。或者，模腔的内表面可涂覆有合适的涂层，以提供平滑的表面抛光，以及更易于使皂条从模子内脱出。
本发明的装置可有利地结合在用于批量生产去污用品的设备中。因此，本发明的另一目的是能够提供用于批量生产去污用品的设备，其中该设备包括如上所公开的本发明的模子。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于利用流动物质来制造具有复杂形状的去污用品的方法，包括以下步骤i.提供用于制造去污用品的流动物质；ii.将该物质注入用于模制或模压去污用品的装置中，该装置包括用于传送任何气体出入模腔的机构；和iii.从模子中脱出固化的去污用品。
优选的是，该模子在物质注入其中之前冷却，使得模子的内表面处在比该物质的固化温度更低的温度下。该方法适用于制造成形的去污用品如皂丸和/或非皂式的去污剂，例如用于个人清洗或用于清洗织物。更具体而言，该方法可用于制造用于个人清洗皮肤所用的皂条。
该方法可以通过提供循环通过物质供给工位的多个模子而以连续的方式来执行，在该物质供给工位处，各模子填充上物质，随后在再次循环之前，进行完全固化和脱模的步骤。将肥皂物质注入模子中，使得模腔被完全地填充。该模子可选择性地冷却至-9至-22℃的温度下。
本发明在一种用于完全地实现模子的可选工艺中提出了新颖的特征，以便在自动化生产条件下，利用现有的机器能力来实现预期的形状。该工艺允许在自动模压机中生产具有高度复杂形状的皂条。所发展的方法可用于生产模制或模压的用品，优选为个人清洗用皂条，其包括形成于主体上的一个或多个凸起。
所发展出的一种用于通过模子来生产模制或模压皂条的方法还可如下所述1)模子在其模腔的内部中、在皂条铸瘤的顶部上，设有在销的顶部带金属板的系统，并且带有通过涡卷和环来固定的弹簧；2)该板保持在与模子内各铸瘤的底部相比而更高的水平高度处，以形成可允许空气排出的间隙。在模压期间1)肥皂物质推动该板；2)受压的空气通过该间隙离开，直到该板到达其位于铸瘤空腔底部的最终水平高度处的最终位置；3)在该阶段，使所有气体排出；以及，4)肥皂物质完全地填充模子。
所发展出的一种用于通过另一实施例的模子来生产出模制或模压皂条的方法还可如下所述1)模子在其模腔的内部内、在皂条铸瘤的顶部上设有在销的顶部带金属板的系统；2)该板包括多条凹槽，并且位于与模子内各铸瘤的底部处于同一水平高度之处。在模压期间1)将肥皂物质注入模腔内；2)受压的空气传送通过凹槽，直到该物质完全地填充模腔；3)在此阶段，使气体完全排出；以及，4)肥皂物质完全地填充了模子。
除了使用带有与空气/真空系统相连的活动板或固定板的阀之外，也可以通过在铸瘤的顶部中设置孔或者在朝向用于排出所夹带空气的一侧设置孔，或者甚至提供其中空气可通过其传送的多孔表面，来实现相同的效果。
权利要求
1.一种用于利用流动物质来制造具有复杂形状的去污用品的装置，所述装置包括至少一个用于形成所述用品的开口模腔，所述模腔包括朝向开口端限定了所述模腔的轴向轮廓的内周壁，以及限定了所述模腔的下部的下壁，其特征在于，所述装置包括用于传送任何气体出入所述模腔的机构。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述用于传送任何气体出入所述模腔的机构包括阀状排气系统。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述阀状排气系统包括位于所述模腔下部的板(3)，所述板(3)固定在销(4)上，在所述销(4)的周围设有管(5)，所述管限定了向上终止于所述模腔的下部上并且向下与出口槽道(7)相连的通道(6)。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述板(3)还包括大致平面的圆盘，其带有朝向所述模腔开口端的上表面，以及悬空的周围表面，其带有与所述上表面相对并且面向下并且在其上固定了销(4)的下表面。
5.根据权利要求3或4所述的装置，其特征在于，所述装置可利用弹簧来操作，使所述板(3)可轴向活动。
6.根据上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，通过使气体传送通过间隙(8)和通道(6)进入出口槽道(7)，而将气体从所述模腔中除去。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，通过经由所述模腔的开口端注入的流动物质的压力，而使气体传送通过间隙(8)和通道(6)至所述出口槽道(7)。
8.根据权利要求4、6或7中任一项所述的装置，其特征在于，固定在所述大致平面圆盘的底面上的所述销(4)被支撑所述圆盘底面的弹簧(9)轴向地围绕。
9.根据权利要求1、2、3或4中任一项所述的装置，其特征在于，通过真空抽吸所述气体，而将气体传送通过通道(6)至所述出口槽道(7)。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述板(3)的悬空的周围表面设有沿着其周边相互间隔开的多条凹槽(18)。
11.根据权利要求9或10中任一项所述的装置，其特征在于，空气/真空源连接在所述出口槽道(7)的一端上。
12.根据上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，还包括通过模制来形成去污用品。
13.根据权利要求1至11中任一项所述的装置，其特征在于，还包括通过模压来形成去污用品。
14.一种用于利用流动物质来制造具有复杂形状的去污用品的设备，其特征在于，所述设备包括至少一个用于形成所述用品的模腔，所述模腔包括朝向开口端限定了所述模腔的轴向轮廓的内周壁，以及限定了所述模腔的下部的下壁，所述设备包括用于传送任何气体出入所述模腔的机构。
15.根据权利要求14所述的设备，其特征在于，所述用于传送任何气体出入所述模腔的机构包括阀状排气系统。
16.根据权利要求15所述的设备，其特征在于，所述阀状排气系统是利用弹簧来操作的。
17.根据权利要求15或16所述的设备，其特征在于，所述阀状排气系统是利用空气/真空来操作的。
18.根据权利要求14至17中任一项所述的设备，其特征在于，通过模制来形成所述去污用品。
19.根据权利要求14至17中任一项所述的设备，其特征在于，通过模压来形成所述去污用品。
20.一种用于利用流动物质来制造具有复杂形状的去污用品的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤i)提供用于制造去污用品的流动物质；ii)将所述物质注入到用于模制或模压去污用品的装置中，所述装置包括用于传送任何气体出入模腔的机构；和iii)从所述装置中脱离固化的去污用品。
21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，所述装置包括阀状排气系统。
22.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，所述阀状排气系统是利用弹簧来操作的。
23.根据权利要求21或22所述的方法，其特征在于，所述阀状排气系统是利用空气/真空来操作的。
24.根据权利要求20至23中任一项所述的方法，其特征在于，所述装置在将所述物质注入装置之前被冷却。
25.根据权利要求24所述的方法，其特征在于，所述装置冷却至-9至-22℃的温度下。
26.根据权利要求20至25中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法可以通过提供循环通过物质供给工位的多个模子而以连续的方式来执行，在所述物质供给工位中，各模子填充上物质，随后在再次循环之前，进行完全固化和脱模的步骤。
27.根据权利要求20至26中任一项所述的方法所制造的去污用品的用途。
全文摘要
本发明介绍了用于生产去污用品的新颖装置、设备和工艺。这些装置、设备和工艺包括排气系统，其允许在传统的高速自动化模压机中批量生产去污用品如具有复杂形状的皂条，并包括用于传送任何气体出入模腔的机构。
文档编号C11D13/00GK1804020SQ200510003369
公开日2006年7月19日 申请日期2005年12月30日 优先权日2004年12月30日
发明者P·S·卡塞雷斯, C·A·C·塞奇, J·C·达斯瓦 申请人:荷兰联合利华有限公司