可调节添加剂递送系统和用于其的分配封闭阀的制作方法

文档序号:25614149发布日期:2021-06-25 15:42阅读:515来源:国知局
可调节添加剂递送系统和用于其的分配封闭阀1.优先权要求和相关申请的交叉引用2.根据所有适用的法律、条约、规约和条例,要求基于2018年8月27日提交的题为具有防滴漏特征的分配帽盖封闭件(dispensingcapclosurewithdrip‑preventingfeatures)的美国临时申请第62/723,447号以及于2018年12月28日提交的题为可调节添加剂递送系统和用于其的分配封闭阀(adjustableadditivedeliverysystemsanddispensingclosurevalvesforthesame)的美国申请第16/235,913号的优先权。所有申请中描述的主题均通过引用整体并入本文。在本申请中未另外含有本申请的元件或主题或上述申请中的说明书、权利要求或附图的一部分的情况下,出于任何和所有适用的规则、程序或法律的目的,所述元件、主题或部分通过引用并入本申请。
背景技术
::3.本公开涉及用于饮料和其它产品的分配和递送系统,并且更具体地涉及其中可以在可更换的模块化筒中提供如调味剂、浓缩物或补充剂的添加剂的分配和递送系统,其可以包含用于在基液流过筒并被用户消耗时将添加剂与基液(如水)混合的特征。本公开进一步涉及分配和递送系统以及添加剂递送系统,这向用户提供调节与基液混合的添加剂的量。本公开进一步涉及分配封闭件和分配封闭阀,并且涉及混合筒和添加剂储存和递送系统以及可以包含这种分配封闭阀的装置。4.本领域中的最新进展包含基于可调节混合筒的递送系统和可调节混合筒,如在上文引用的相关申请中描述的那些。在基液流过混合筒时,这种系统可以将添加剂与基液混合,并且由此在用户抽出混合物并使其通过筒时向基液添加风味。这种系统可以包含单向阀,以防止基液回流通过筒,从而将基液的供应维持在未混合状态。筒可以在其中在单向阀上游限定混合区域或混合区段,所述混合区或混合区段可以为筒内的限定体积,在其中将添加剂添加到基液中并与基液混合。在这种系统中,可以采用推拉帽盖封闭件,以允许用户从分配器选择性地分配混合液体,或者通过将推拉帽盖卡扣在关闭定位中来关闭分配器。由于某些打开操作通常需要两只手操作:一只手固持容器,并且另一只手将封闭件拉开,因此这种封闭件对于某些用户可能是麻烦的。另外,这种封闭件在分配内容物时不便于快速终止流动,在使用者啜饮之后留下了内容物滴落的可能性,这是不期望的。进一步地,对于倾向于具有某种有限的流量的所有用户来说,这种封闭件对于分配来说可能不是理想的,并且当用户期望更高的流速和更大的分配液体量时,这种封闭件可能是不期望的。并且仍进一步地,推动帽盖关闭可能会稍微压缩保持在筒中混合区或混合区段中的混合液体,并因此可能导致不期望的事件:少量的混合液体可能会从帽盖上滴落和/或被迫离开帽盖。仍进一步地,在分配这种系统期间,当筒和容器倒置并且帽盖打开时,即使用户不消耗内容物,混合物也可能从筒中滴落。5.在本领域中需要对这种添加剂递送系统进行改进,以解决上述挑战和其它挑战。技术实现要素:6.根据本公开的各方面,添加剂递送系统可以包含分配封闭阀,以提供对递送系统的混合区域或混合区段中的残留混合液体的改进的控制,并且可以提供改进的流动和分配特性。分配封闭阀可以包含具有用于将阀保持器固定到其上的阀保持器互锁件的封闭基座。阀组件可以包含狭缝阀配置,并且可以通过阀保持器固持在封闭基座上的适当位置。封闭基座可以包含拴系到其上的盖子,用于密封地接合阀保持器并密封封闭件。在从筒中分配混合物时,分配封闭阀可以提供改进的流动和分配特性。当用户不使用筒时,分配封闭阀可以防止在筒的混合区段内排出并含有残留的混合液体。7.根据本公开的另外的方面,分配封闭阀可以与基液流量阀进行相互作用以提供改进的流动和控制特性。申请人已经发现单向基液流量阀与分配封闭阀的组合其间限定有混合区段以产生期望的流动特性。更具体地,配置表现出在通常可以由用户施加的抽吸压力范围内的抽吸压力与流速之间恒定的比例关系。8.根据另外的方面,在筒环境中提供分配封闭阀,所述筒环境在筒喷口中包含流量控制结构。更具体地,筒喷口可以包含由径向辐条和径向流动通道支撑的纽扣形突出部。分配封闭阀的阀膜与此结构进行相互作用以实现期望的流动特性。9.根据另外的方面,分配封闭件可以有助于单手操作以同时打开盖子。拴系带可以将盖子连接到封闭基座,并且被配置成当盖子安装在封闭基座上时进行弯曲配置。施加在拴系带上的侧向力会在盖子上产生向上的力,从而使用户通过用拇指或手指按压在拴系带上来去除盖子。10.除非另有限定,否则本文中使用的所有技术和科学术语具有如所描述的发明所属
技术领域
:的普通技术人员所通常理解的相同含义。尽管类似于本文所描述的那些的其它实施方案、方法和材料可以用于实践本发明,但是下面描述了合适和示例实施方案、方法和材料。本文提及的所有出版物、专利申请和其它参考通过引用以其整体并入。在发生冲突的情况下,应以本说明书(包含定义)为准。另外,材料、方法和实例仅是说明性的并且不旨在以任何方式进行限制。在下文的附图和描述中阐述了本发明的一个或多个示例实施方案的细节。本发明的其它特征、目的和优点将根据描述和附图以及权利要求变得明显。附图说明11.从以下详细描述和附图中,本发明的上述和其它附带的优点和特征将变得显而易见,其中类似的附图标记始终表示类似的元件。应理解,说明书和实施例旨在作为说明性实例,并且不旨在限制本发明的范围,本发明的范围在所附权利要求书中阐述。除非另有指示,否则以下附图是根据本公开的各方面的所有示例设备、系统和方法。12.图1是根据本公开的各方面的添加剂递送系统环境和分配封闭件的分解透视图。13.图2是根据本公开的各方面的添加剂递送系统环境和分配封闭件的分解横截面视图。14.图3是封闭基座的透视图。15.图4是图3的封闭基座的横截面。16.图5是阀保持器的透视图。17.图6是图4的阀保持器的横截面。18.图7是分配阀的透视图。19.图8是图7的分配阀的横截面。20.图9是在混合筒上的组装的分配封闭件的横截面,其中封闭帽盖处于去除定位中。21.图10是包含分配阀的基于筒的添加剂递送系统的组件的示意性图示。22.图11是展示基于筒的添加剂递送系统及其阀组件的流速对抽吸压力的图。23.图12是在混合筒上的组装的分配封闭件的横截面,其中封闭帽盖处于封闭定位中。24.图13是分配封闭系统的替代实施例的分解透视图。25.图14是图13的实施例的分解横截面。26.图15是图13的实施例的组装的横截面。具体实施方式27.图1和2展示了适于实施本公开的各方面的示例分配封闭件和混合筒环境的组件。分配封闭件用参考600表示,并且环境通常用参考100表示。环境100的示例组件在上文标识的相关申请中进行了描述,并且将在本文中进行简要描述,这对于理解本公开是必要的。根据本公开的各方面,可以在混合筒环境中提供通常被称为600的混合物分配封闭件,以实现如上文在
发明内容部分中所指出并且在本文中进一步详细指出的改进。28.示例混合筒或添加剂递送系统环境100可以包含多个组件,以在基液流过筒时促进添加剂(调味剂)与基液(水)的可调节混合。可以使用便于快速组装的卡扣配合或螺纹连接将组件组装成总体上堆叠的布置。组件可以包含筒帽盖,所述筒帽盖包括添加剂流量调节致动器200,所述添加剂流量调节致动器与筒帽盖基座250协作并且被安装用于相对于所述筒帽盖基座进行有限的旋转移动。添加剂流量调节致动器200可以包含主体202和致动器分配喷口206,所述致动器分配喷口从其向上延伸并限定用于从筒分配的混合液体的内部流动通道。在喷口206的端部处,可以在多个径向辐条之间限定多个径向流动通道208,所述多个径向辐条支撑按钮形的中心突出部209(也参见图13和14)。喷口帽盖保持突出部211可以围绕喷口206的上部区域的外圆周延伸。此总体喷口配置可以适于收纳推拉帽盖以选择性地密封或打开喷口。29.添加剂储液器组合件可以安置在帽盖基座250的下侧,并且可以包含储液器喷口400,所述储液器喷口具有固定到其上(即,通过到配件402的焊接接缝)的柔性袋(未示出)以容纳添加剂的供应。储液器壳体500可以包围储液器喷口和袋并且可以固定到储液器喷口。可以是笼子或实心壁(图示)盖的储液器保护壳体500可以卡扣配合到袋储液器喷口400上的一个或多个凸缘404。储液器壳体500和储液器袋可以由透明或半透明的材料制成,以允许用户查看并标识添加剂供应的性质。30.混合喷嘴350可以从帽盖基座250的顶部延伸。混合喷嘴350可以包含带螺纹的混合喷嘴杆360,其在其外部表面上包含整体螺纹362。混合喷嘴350通过延伸通过混合喷嘴杆360的内部混合喷嘴添加剂流动通道363限定添加剂流动路径的至少一部分。混合喷嘴350的底部部分可以收纳储液器喷口400,从而提供添加剂从储液器通过中心通道363的流动。可以在混合喷嘴350中限定多个径向布置的基液端口358,以允许基液的流动并且至少部分地限定通过混合喷嘴350的基液流动路径。环形单向基液流量阀320可以在某一定位中固定到混合喷嘴350,在所述某一定位中,所述环形单向基液流量阀提供基液通过基液端口358的单向流动并防止回流通过其中(参见图9)。将认识到,混合喷嘴350在其中限定基液流动路径的各部分和添加剂流动路径的一部分。更具体地,添加剂流动路径部分地由混合喷嘴中的中心定位或轴向定位的通道363限定,而基液流动路径包含多个基液端口358,所述多个基液端口从至少部分地包围添加剂液体流动路径的中心位置向外安置。如上文相关申请中进一步描述的,此流动几何形状提供了有利的混合和流动特性。31.安置在添加剂流量调节致动器200与筒帽盖基座250之间的是添加剂流量计量组件300,其与混合喷嘴350协作以提供添加剂与基液的可调节混合物。混合喷嘴350的上部部分的圆锥形座与计量组件300上的圆锥形表面协作。致动器200相对于帽盖基座250的用户旋转将使计量组件300相对于混合喷嘴喷口360进行旋转,并且通过螺纹362将允许用户调节计量组件300上的圆锥形表面与混合喷嘴350上的圆锥形座之间的空间,这进而使在基液流过筒时将调节引入到基液中的添加剂的流量。在喷口部分206的内部上限定有多个轴向延伸的导轨216,并且在其间限定了引导通道,所述多个导轨与添加剂流量计量组件300上的互补形状的引导元件316协作并对其进行引导,并在致动器200旋转时使其相对于致动器200向上或向下滑动。32.在操作中,添加剂流量调节致动器可以相对于帽盖基座250进行旋转。这种旋转导致计量组件/插入件300相对于混合喷嘴350进行旋转,从而通过插入件300与喷嘴350之间的协作螺纹导致插入件300的轻微轴向移动,即,向上或向下移动。计量插入件300的轴向移动导致通过插入件300的圆锥形部分与混合喷嘴350上的对应表面之间的计量区域的添加剂流量的变化。在基液流入到筒组合件中时,由于基液容器内的压力变化(即,由于柔性瓶的挤压和/或在消耗期间用户施加的抽吸和/或倒置或倾倒),这种作用导致添加剂的流动,并且基液与添加剂以添加剂流量调节致动器的旋转定位所确定的适当水平混合。33.将会认识到,在上文所描述的环境中,在首次使用之后,在筒中的混合区段或区域中可以存在残留混合物,所述残留混合物可以限定在基液流动密封件320与喷口206的出口通道之间。在操作中,例如,在用户啜饮饮料之后,此空间可以被混合的残留液体占据。基液流动密封件320防止混合液体返回通过筒的回流。如此,在用户的下一次分配(啜饮)时,混合区段或区域中的残留液体可能易于滴落。此外,在喷口206上使用推拉式封闭件可能压缩混合区段或区域中的残留液体,从而导致不期望的滴落或排出。34.根据本公开的各方面,上文所描述的环境可以提供有分配封闭阀,所述分配封闭阀改进了基于混合筒的添加剂递送系统的操作。示例分配封闭阀组合件600可以包含封闭基座630、盖子650、阀保持器670和阀690。接下来将描述这些组件中的每个组件的细节及其操作。35.在图3和4中展示了示例封闭基座630和盖子650。封闭基座630可以包含具有锥形内部下表面634的环形喷嘴接合裙部632,以促进例如在喷口柱206(图1和2)上的快速对准/安装。封闭基座喷口636可以从裙部632向上延伸到阀保持端638。封闭基座630可以具有阀保持器互锁件640,所述阀保持器互锁件用于将阀保持器670(图1、2、5和6)接合并固定在封闭基座630上。互锁件640可以包含环形保持器固定凹槽或凹口642,所述环形保持器固定凹槽或凹口形成于封闭裙部632的上部部分中并且围绕封闭基座喷口636的下部部分同心地延伸。一个或多个环形互锁凹口或凹槽644可以包含在保持器固定凹槽或凹口642中,以与阀保持器670(图1)上的互补元件一起提供摩擦配合或过盈配合,以将阀保持器固定到封闭基座630。封闭基座喷口636的阀保持端638可以包含面或密封表面639和环形肩部670,两者均用于接合和/或支撑阀670(图1和2),如将在下文进一步解释的。面或密封表面639可以具有略微倾斜的取向,向上和径向向内延伸,使得提供明确限定的圆周边缘或唇缘637以接合阀的下侧。这允许严密地控制阀密封和性能特性。可以在封闭基座喷口636的内部表面上形成喷口柱接合珠或脊635,以通过在喷口柱206上与对应的脊或珠205(图2和9)形成过盈配合来将封闭基座630固定到喷口柱206。36.封闭基座630可以包含经由拴系带652连接到其的盖子650。拴系带还可以充当盖子释放辅助部件,以使得能够从保持器670上的关闭定位单手去除盖子650。封闭基座630、盖子650和拴系带可以由合适的热塑性塑料如聚丙烯一体地形成为整体式件。盖子650可以包含从盖端壁655延伸的环形盖壁654。盖子密封环656可以从盖子壁654延伸并且提供与阀和/或保持器的密封接合,如将描述的。盖子650可以具有从上部内部表面盖壁654延伸的多个盖子互锁件突出部657。互锁突出部657可以接合阀保持器670上的一个或多个凹槽或其它互补形状的元件,以将盖子650固定在其上的适当位置中。盖壁654可以包含环形夹紧突出部658,以允许用户以单手操作即通过用用户的拇指撬开盖子650而容易地去除所述盖子。37.图5和6展示了根据本公开的各方面的示例阀保持器670。环形阀保持器壁672向上延伸到向内突出的阀保持台肩674,所述阀保持台肩具有在其底侧上限定的用于接合阀的阀密封接口676。阀密封接口676可以具有内唇缘677和锥形的底切部分679,以确保阀表面被内唇缘677充分接合。换句话说,当将保持器670固定到帽盖基座630时,内唇缘677将沿着与环形内唇缘677的直径一致的良好限定的周长在阀上施加集中的局部密封力。如将认识到的,内唇缘677与封闭基座喷口635的阀面639(图4)上的唇缘或边缘637相结合,提供了对阀上的夹紧力的量和位置的精确控制,这进而允许严密地控制阀密封和阀性能,即,流动特性。阀保持器壁672的外部环形表面可以包含环形保持突出部680,所述环形保持突出部与封闭帽盖630上的互锁件640(图4)协作。环形盖保持突出部682也可以围绕阀保持器壁672的周界延伸,并且与盖子互锁件突出部657(图4)协作以将盖子650保持在阀保持器670上。38.图7和8展示了根据本公开的一方面的示例阀690。阀690可以包含环形阀裙或壁692和跨裙部692延伸的阀膜694。阀690可以包含限定在其中的一个或多个阀通道696。在当前情况下,阀通道具有狭缝配置,所述狭缝配置具有在膜694中形成或切割的两个大致正交的狭缝。可以想到其它狭缝配置,包含平行狭缝或部分同心或圆周狭缝。另外,除了狭缝以外,还可以设想其它通道形式,包含圆形或其它形状的穿孔。如将认识到的,可以选择膜694的厚度、狭缝或通道696的配置、膜的材料和相关联的弹性以及其它属性,以为阀提供合适的流动和压力特性。申请人发现,通过将肖氏50a食品级硅用于具有约0.45mm的厚度和两个正交狭缝的狭缝配置的阀膜,可以实现有利的流动特性,每个狭缝的长度(直径)为约11mm。进一步地,结合上文所描述的阀配置的直径为约12mm的阀圆周唇缘(图4中的637)和阀保持器内唇缘(图6中的677)可以提供有利的流动特性并控制混合区段中的液体。阀裙692可以包含锥形下部表面698,以促进在帽盖630上的快速和/或自动组装。相对的锥形表面697和695可以彼此成约23度的角度延伸,并且可以被提供用于与帽盖面639(图4)和阀保持器670上的对应表面进行互补配合。39.图9是示出在添加剂递送系统环境中组装的分配封闭件600和构成组件的横截面图。根据本公开的各方面,阀膜可以跨喷口柱的顶部延伸,其中狭缝相对于喷口结构以特定的方式取向。将认识到,可以在基液流动密封件320与混合物分配阀690之间的组合件内限定残留混合物体积、混合区域或混合区段。申请人已经发现,通过将所描述的分配封闭阀和位于所描述的配置中的基液阀组合,可以实现有利的流动和混合特性以及风味的均匀性。40.如将认识到的,当与分配封闭阀600组合时,致动器喷口206和喷口的特定流动特性,包含其间的径向辐条和中间的径向流动通道以及其上的按钮形突出部,可以提供期望的流动特性。更具体地,径向流动通道可以将混合液体的相应流引导到阀膜的特定局部区域,并且以相同的方式撞击由狭缝限定的每个“扇区”。此外,纽扣形突出部防止在阀膜的中心区域中的流动,即,在狭缝相交的地方,膜对流动的阻力较小。此相互作用可以由此提供通过封闭分配阀分配的更一致和可预测的液体流。41.图10是本公开设想的添加剂递送系统和构成组件的示意性图示。添加剂递送系统通常由参考数字1000表示。如图10所表示的,多个基液流动路径10.1和10.3(在这种情况下在图10中描绘了两个基液流动路径)可以借助于多个流动通道来限定,如在混合喷嘴350中的通道358(图1),其可以围绕中心添加剂流动通道1363呈放射状图案。提供仅单向流动并防止基液的回流的基液流量阀1320可以与基液流动路径中的每个基液流动路径相关联,例如,图1中的密封件320。因此,基液流动路径10.1、10.2、10.3和10.4被限定为从基液供应10通过基座1250中的基液通道1352、通过基液流量阀1320到混合区段1240。添加剂流动路径20.1和20.3被限定从添加剂供应20通过基座1250中的添加剂流动通道1363、通过添加剂调节阀1300到混合区段1340。混合液体流动路径30被限定通过混合区段到封闭分配阀1600。将认识到,尽管添加剂调节阀和添加剂流动通道元件被展示为安置在喷口或基座中,但是在本公开的范围内,其位置可以进行修改和/或与系统中的其它组件进行互换。类似地,在不脱离本公开的范围的情况下,可以修改用于基液和添加剂的流动路径的定位和相对取向。42.图11是根据本公开的各方面的用于添加剂递送系统的压力(抽吸)和流动特性的图形表示。图11还以曲线1110描绘了对于其中提供仅单向基液阀的系统,隔离(即,不与本文所描述的环境组合)时分配封闭阀的压力和流动特性。曲线1120表示隔离(即,不与本文所描述的环境组合)时本文所描述的分配封闭阀的压力和流动特性。将认识到,在所描述的环境中分配封闭阀和基液流量阀的相互作用可以提供改进的混合物流动特性。更具体地,曲线1100显示出从约0.07psi到约0.3psi,流速之间的基本上恒定的比例(线性)关系为从0.0到约10.5ml/s。相比之下,隔离的分配封闭阀和隔离的基液阀的流动和压力特性在相同范围内显示出流量比例的变化。如此,将认识到,根据所公开的各方面,如本文所描述的分配封闭阀与包含基液流量阀的混合筒环境的相互作用提供了关于所实现的流动和压力特性的意外结果。43.仍然参考图11,还将认识到,在大多数压力下,分配封闭阀的流速优选地选择为高于基液阀的流速。分配封闭阀应被配置成对流量的影响小于基液流量阀的影响。还将认识到,基液阀可以为要发生的基液的任何流动提供更高的阈值压力,并且可以被配置成防止基液阀上的预期压力下的流动可能与完全倒置的基液容器的流动重合,以便当水瓶倒置但未向分配封闭阀施加抽吸压力时,防止基液的流动。这将使混合区段与容器中基液的倒置供应的静态压力隔离。此环境使得分配封闭阀能够被配置成较低的阈值压力,以当倒置但未向分配封闭阀施加抽吸压力时(即,倒置但用户不啜饮)时防止从筒的混合区段流动。44.根据本公开的一方面,拴系带可以充当在单手操作中去除盖子的辅助特征。图12是示出在阀保持器上处于封闭或安装定位的分配封闭盖子的横截面。例如,通过用户的拇指沿箭头“f”的方向施加力可以导致在盖子/拴系带接口处的盖子上的向上(提升)力“u”。拴系带可以附接在封闭基座上的下部定位,并且可以邻接致动器200的上部表面,使得拴系带的下部部分被约束以防止凸起或在向下方向上的移动。因此,施加力“f”可能导致拴系带变形为图12中虚线所示的形状并且在盖子的相关侧(图12中的右侧)上的向上力“u”足以克服阀保持器上的盖子互锁件,并且因此使盖子翻转打开。45.图13‑15展示了根据本公开的各方面的分配封闭阀的替代实施例。在此实施例中,阀1690可以被配置成不具有环形肩部或裙部并且被配置成为平坦的膜。封闭基座1630可以包含在阀安装端1638上的用于在其中收纳狭缝阀1690的环形凹口1670。如特别在图15中所示,狭缝阀1690可以固定在与喷口206的突出部209的表面非常接近或邻接的定位中,以实现期望的流动特性并防止无意的泄漏或滴落。46.可以使用注射模制或使用热塑性塑料(如食品级聚丙烯或类似材料)的其它已知技术来制造上文所描述的组件。本公开还设想了其它材料,如不锈钢或其它食品级或非食品级材料。47.应理解,本发明各个方面的其它变化和修改的实施方案对于本领域普通技术人员来说可以是显而易见的,并且本发明不受本文所描述的具体实施例的限制。因此,设想了通过本发明覆盖任何和所有修改、变化或等效物。例如,虽然已经使用圆锥形计量组件或元件描述了添加剂递送系统的计量功能,但是也可以使用其它结构,如利用闸阀或球阀的流量控制元件或提供计量面积调节的其它组件以及基于致动器的用户移动的流动通道。另外,尽管已经描述了用于组件的卡扣配件,但是将认识到,可以使用其它紧固结构或技术,如螺纹或螺钉配件、摩擦配件或粘合剂或焊接技术。当前第1页1 2 3 当前第1页1 2 3 
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