制造用于散装产品的容器的方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于散装产品的容器（10），包括腔体（12）和橡胶式力源体（24），所述力源体（24）伸到所述腔体中并且具有用于容纳所述散装产品的填充空间。所述力源体具有封闭的第一纵向端并且所述力源体相对于所述腔体被悬挂在与所述第一纵向端相对的第二纵向端区域中。当被填充时，所述力源体在所述腔体中径向地和轴向地膨胀，使得当达到部分填充状态时，所述力源体与所述腔体（12）的径向地限制膨胀的第一壁部分（16）接触，并且当持续填充时，随着所述力源体和所述第一壁部分之间的接触区域的轴向地增大，所述第一纵向端朝所述腔体的轴向地限制膨胀的第二壁部分（18）靠近。在所述力源体被填充满之前，对位于所述腔体的内侧上的至少一部分所述第一壁部分和/或所述力源体的至少一部分的外表面进行减小摩擦的表面处理。
【专利说明】制造用于散装产品的容器的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种制造用于填充产品的容器的方法，其中所述容器包括腔体和橡胶式的力源体，所述力源体伸到所述腔体中并且具有纵向轴线和用于容纳所述填充产品的填充空间，其中所述力源体具有封闭的第一纵向端并且所述力源体相对于所述腔体被悬挂在与所述第一纵向端相对的第二纵向端区域中，其中当被填充时，所述力源体相对于所述纵向轴线在所述腔体中径向地和轴向地膨胀。
【背景技术】
[0002]在这种类型的容器中，所述力源体的弹性膨胀性能够被用于产生分配力，所述分配力由所述力源体的张应力引起并且能够迫使填充产品离开所述力源体。例如，所述填充产品可以是利用所述容器以计量的方式被分配的液体、糊状、奶油状或胶状的物质。为了计量所分配的量，所述容器可配备有能够被使用者开启的阀门系统。
[0003]在所述容器的优选配置中，对所述填充产品起总体作用的分配力仅由所述力源体的张应力引起，也就是说，不需要气体推进的式的或单独的弹簧元件式的另外的产生力的装置。显然应理解的是，尽管可用的总体分配力的至少主要的部分有利地由所述力源体的张应力引起，但是如果需要的话，所述另外的产生力的装置可被配置为辅助措施。
[0004]关于涉及具有弹性可膨胀的力源体的用于容纳待以计量的方式分配的填充产品的容器的主题的现有技术，读者可参考例如，WO 2007/009651 A2，DE 103 10 079 Al, US3, 672, 543,DE 43 33 627 C2，DE 201 20 143 U1,DE 201 20 142 U1,DE 10 2004 005 881Al 以及 EP O 361 091 Al。
[0005]此外，读者可参考CH 591 901 A5和EP O 276 097 A2。两个文献都公开了可膨胀的填充囊袋，所述填充囊袋被布置在圆柱状瓶的外部腔体中并且相对于被填充的腔体的轴线径向地和轴向地膨胀。在瑞士的文献中，所述囊袋适于被调节至最终的填充状态而基本不会被腔体的底部或圆柱的外壳阻碍。根据欧洲专利文献，在最终的填充状态下，所述填充囊袋完全地填充满了所述腔体内部可用的空间并且紧密地压在所述腔体的壁上。
【发明内容】
[0006]相对于此，本发明的出发点是设计腔体和力源体，使得当被填充时，所述力源体在所述腔体中关于纵向轴线径向地和轴向地膨胀，从而使得在达到部分填充的状态下，所述力源体(具体而言，在距离第二纵向端一定距离处)邻接在所述腔体的限制径向膨胀的第一壁部分上，并且在持续填充下，随着所述力源体在所述第一壁部分上的邻接区域的轴向地增大，第一纵向端向所述腔体的限制轴向膨胀的第二壁部分靠近。
[0007]在所述力源体的这种膨胀行为下，如果所述力源体和所述腔体之间的摩擦比较严重，在所述力源体的膨胀过程中，所述力源体可能大体上仅在所述腔体的第一壁部分上展开，而不在所述第一壁部分上发生任何实质的滑动。已证实:所述展开或不滑动能够引起相当大的轴向力，所述轴向力由所述力源体施加，并且所述轴向力作用于被配置为用于将所述力源体悬挂在所述腔体中的连接装置上，并因此最终作用于所述腔体上。结果证明，在某些情况下，所述轴向力很大以致所述力源体和所述腔体之间的连接可在中途发生分离。
[0008]因此，本发明的目标在于公开一种方法，在所述方法中，当所述力源体被填充时，由产生过大的轴向力而导致的所述力源体分离的风险能够被降低。
[0009]为了实现所述目标，本发明提供了一种根据权利要求1的制造用于填充产品的容器的方法。所述容器包括腔体和橡胶式力源体，所述力源体伸到所述腔体中并且所述力源体具有纵向轴线和用于容纳所述填充产品的填充空间，其中所述力源体具有封闭的第一纵向端并且所述力源体相对于所述腔体被悬挂在与第一纵向端相对的第二纵向端区域中。当被填充时，所述力源体关于所述纵向轴线在所述腔体中径向地和轴向地膨胀，从而使得在达到部分填充的状态下，所述力源体(具体距离所述第二纵向端一定距离)邻接在所述腔体的限制径向膨胀的第一壁部分上，并且在持续填充下，随着所述力源体在所述第一壁部分上的邻接区域的轴向地增大，所述第一纵向端向所述腔体的限制轴向膨胀的第二壁部分靠近。根据本发明，所述方法以下述事实为特征:在填充所述力源体之前，对至少一部分的所述第一壁部分在所述腔体的内侧进行减小摩擦的表面处理，和/或对至少一部分的所述力源体在其外侧进行减小摩擦的表面处理。所述表面处理可包括将减小摩擦的物质涂布到所述第一壁部分和/或所述力源体上。可替代地或除此之外，所述表面处理可包括对所述第一壁部分和/或所述力源体进行氟化处理。
[0010]如果减小摩擦的物质被涂布，优选地，至少使所述腔体的第一壁部分具有所述减小摩擦的物质。然而，不应排除将减小摩擦的物质至少另外地涂布到所述力源体的外表面的可能性。然而，因为所涂布的物质的层厚随着所述力源体的膨胀的增加而变薄(相同数量的物质被分布在不断变大的表面上)，因此仅使用减小摩擦的物质(同时，没有将所述物质涂布到所述腔体上)来润湿所述力源体被认为是不优选的(即使原则上不排除)。
[0011]由所述表面处理引起的所述力源体和所述腔体之间的摩擦的减少使得所述力源体在所述腔体的第一壁部分上更好地滑动，并且因此促进所述力源体的轴向膨胀、最小化所述力源体作用在所述容器的其它组件上的轴向力的峰值并且使所述力源体的材料中的应力均布。已证实:按照这种方式，甚至可实现轴向尺寸较短的所述力源体并因此减少用于所制造的每个力源体的材料的投入，实际上尽管会产生用于所述表面处理的额外支出，但是在大量生产的情况下可节约有关的总体成本。
[0012]举例而言，所述减小摩擦的物质可使用水基润滑剂或甚至在最简单的情况下可使用淡水。除了水以外，这类的水基润滑剂可包含例如丙三醇作为附加成分。在这类的实施例的情况下，所述减小摩擦的物质随着时间部分地或甚至大体上完全地挥发，虽然为了排空所述力源体，所述力源体和所述腔体之间的摩擦再次增加，但是这通常将不具有任何不利的影响(尤其是与填充操作相比，排空通常发生得很缓慢)。
[0013]所述减小摩擦的物质的涂布可通过例如喷涂法、浸涂法、离心法或刷涂法来进行。具体地，如果摩擦副(即，所述腔体和所述力源体)都具有低的表面能，有利地，通过喷涂所述减小摩擦的物质来很好地实现雾化，以便因此能够用所述减小摩擦的物质大面积地浸湿需要润滑的所述腔体和/或所述力源体的表面区域，因为低的表面能加剧浸湿的能力；可以说，液体倾向于以液滴状流出低表面能的表面。如果所述摩擦副的表面允许，所述减小摩擦的物质的涂布还可利用滚筒或刷子来进行，例如，或以浸涂工艺代替雾化。[0014]表面处理可仅限于所述腔体的以下壁部分:即在所述壁部分，实际上所述力源体的膨胀可能引起滑动(尤其是沿轴向的滑动)的发生。例如，如果将在所述腔体的第二壁部分处发生的滑动运动大部分可以忽略不计(甚至如果存在润滑)，可不在所述腔体的第二壁部分上进行表面处理；所述第二壁部分限制所述力源体的轴向膨胀且被布置在所述腔体的底部区域中，并且所述第二壁部分上没有所述减小摩擦的物质。
[0015]关于材料的选择，硅橡胶、优选地，添加交叉连接的硅橡胶(尤其是液体硅橡胶)被推荐用于所述力源体，但是其它的弹性体(例如，聚氨酯)不应被排除在外。尤其是在硅基力源体的情况下，应使用无硅或无矿物油的润滑剂。
[0016]所述减小摩擦的物质可以是能够被除去并且不会粘附的润滑剂，但是至少被涂布到所述腔体的内侧的粘附性润滑剂不应被排除到本发明范围之外。
[0017]尤其是在一对材料具有比较高的相互摩擦的情况下，进行减小摩擦的表面处理是可取的。因此，举例而言，在腔体由聚乙烯或聚丙烯制成的情况下，能够确定所述腔体与所述力源体(尤其是如果力源体由硅橡胶制成的话)的摩擦会比较大。其它的塑料也可显示出对于硅橡胶体的表面有比较大的摩擦。为此，本发明决不限于由PE (聚乙烯)或PP (聚丙烯)制成的腔体。例如，原则上可设想使用由PMMA (聚甲基丙烯酸甲酯)或PTE (聚对苯二甲酸乙二醇酯)制成的腔体，然而，在这种情况下，表面处理优选地在所述第一壁部分和/或所述力源体上产生持久的减小摩擦的层。例如，这种持久的减小摩擦的层可通过非挥发的润滑剂来形成，所述非挥发的润滑剂于是可在所述腔体的PMMA或PET材料和所述力源体的材料之间形成永久性屏障层。技术背景是，大量物质倾向于和自粘性的硅发生“干粘合”(例如，由液体硅橡胶制成的材料可显示所述自粘性能)。所述“干粘合”由于所述摩擦副之间的氢桥形成而发生，所述氢桥使得连接持久。在使用PMMA和PET的情况下，会担心这种“干粘合”，因此，在使用这些塑性材料的情况下，表面处理应该形成与所述力源体的材料有关的持久的屏障。另一方面，聚乙烯和聚丙烯在其分子组成中不具有氧原子，这避免了到硅的氢桥的形成。如果分子组成中没有氧原子的材料被用于所述腔体，就绝对没有必要在所述腔体和所述力源体之间提供持久的减小摩擦的屏障。相反，这时挥发性的润滑已经足够。
[0018]举例而言，所述腔体的形状可以为瓶状或罐状；存在以下情况:例如，所述腔体的形状为近似圆柱形或具有直径不同的区域(例如，圆锥形状或具有更复杂的直径的轮廓)。在任何情况下，所述腔体的长度大于其宽度，在这种情况下，所述力源体被布置在所述腔体中并且所述力源体的纵轴沿所述腔体的纵向延伸。在这种腔体形状(所述形状明显地朝伸长的一端偏离形成球形)的情况下，所述力源体的膨胀行为(其中在明显地达到特定的所需最终填充状态之前，所述力源体首先径向地邻接所述腔体的外壳部分，并且之后在所述区域中没有承受大量的进一步的径向膨胀)已经被证实是有利的。即使如此，在所述状态下，仍存在足够的空间用于所述力源体沿所述轴向方向的进一步膨胀。具体来说，这就允许了下述膨胀行为:即当被填充时，所述力源体最初开始在其轴向长度的大约中心区域中径向地膨胀，并且所述径向膨胀比较均匀地继续沿轴向靠近所述力源体的封闭端(同时所述力源体进行轴向膨胀)。这种膨胀行为被证实有利于在大量生产的过程中获得稳定且可重复的填充和拉伸条件。
[0019]在实施例的优选形式中，所述腔体的第一壁部分可具有至少一个凹部(例如，凹槽式的凹部)，所述凹部在所述力源体的邻接区域中的腔体内侧壁表面上。这种凹部可用于以限定的方式阻止所述力源体在所述第一壁部分上的滑动。所述凹部标志着直径的在局部被扩大，在所述凹部处，所述力源体能够更大程度的径向膨胀。所述力源体因此能够膨胀至所述凹部中并且(可以这么说)在所述凹部中“互锁”。即使所述减小摩擦的表面处理延伸至所述凹部的区域上，所述力源体到所述凹部中的膨胀也可在局部停止或至少减少所述力源体的滑动。通过将所述一个或多个的凹部的位置定位在所述腔体的第一壁部分上，因此可在一系列生产中创造稳定的可重复的条件(对于所述力源体的膨胀行为具有低散布性)。
[0020]优选地，所述力源体的膨胀行为是:在达到横向扩张体积之前，所述力源体不会轴向地邻接在所述腔体的第二壁部分上，所述横向体积扩张至少1.5倍(更好地至少2倍，仍更好地至少2.5倍以及优选地至少2.8倍)，当超过所述横向扩张体积，所述力源体轴向地邻接在所述腔体的第一壁部分上。
[0021]所述力源体的膨胀行为是:在达到所述容器所指示的标称的填充体积的50%(更好地45%，仍更好地40%以及优选地35%)之前，所述力源体径向地邻接在所述腔体的第一壁部分上。例如，所述标称的填充体积可对应于被附着到所述容器的外侧并指示给购买者或使用者的填充技术参数。例如，所述标称的填充体积可以被打印或冲压或铸造到所述容器的外侧。
[0022]对于所述腔体的空体积(即空的腔体(不含力源体)的内部体积)而言，所述力源体的膨胀行为是:在达到所述腔体的空体积的45%(更好地40%，仍更好地35%以及优选地30%)之前，所述力源体径向地邻接在所述腔体的第一壁部分上。
[0023]对于轴向膨胀而言，当被填充时，所述力源体的膨胀行为是:在达到所述容器的规定的标称的填充体积的75% (更好地80%，仍更好地85%以及优选地90%)之前，所述力源体不会轴向地邻接在所述腔体的第二壁部分上。
[0024]可替代地或除此之外，当被填充时，所述力源体的膨胀行为是:在达到所述腔体的空体积的60% (更好地65%，仍更好地70%以及优选地75%)之前，所述力源体不会轴向地邻接在所述腔体的第二壁部分上。
[0025]优选地，如果在所述腔体中所述力源体由于填充而引起的轴向伸长为其轴向长度(在未填充状态下)的至少1.6倍(更好地至少1.7倍，仍更好地至少1.8倍)，所述力源体的封闭端不会轴向地冲击所述腔体。这就允许所述力源体的以下膨胀行为:即当填充至所述容器规定的标称的填充体积时，所述力源体轴向地膨胀至其未填充状态下的轴向长度的至少1.6倍(更好地至少1.7倍，仍更好地至少1.8倍)。
[0026]在优选的配置中，所述力源体具有位于其第二纵向端的区域中的开口并且在装配所述容器的过程中所述力源体在所述区域被连接到相对坚硬的环形的连接体上，所述连接体转而被连接到所述容器的至少一个其它的组件上(尤其是被连接到所述腔体的至少一个组件上)。在所述过程中，所述力源体可通过注射技术来制造并且被注塑成形在所述连接体上。
[0027]根据另一方面，本发明提供了一种用于填充产品的容器，其中所述容器包括腔体和橡胶式力源体，所述力源体伸到所述腔体中并且所述力源体具有纵向轴线和用于容纳所述填充产品的填充空间，其中所述力源体具有封闭的第一纵向端并且所述力源体相对于所述腔体被悬挂在与所述第一纵向端相对的第二纵向端区域中，其中，当被填充时，所述力源体关于所述纵向轴线在所述腔体中径向地和轴向地膨胀；使得在达到部分填充状态下，所述力源体(尤其是在距离所述第二纵向端一定距离处)邻接在所述腔体限制径向膨胀的第一壁部分上；并且在持续填充下，随着所述力源体在所述第一壁部分上的邻接区域逐渐轴向地增大，所述第一纵向端向所述腔体的限定轴向膨胀的第二壁部分靠近。在所述力源体的膨胀的过程中，至少部分所述力源体在所述第一壁部分上进行滑动，其中，为了以限定的方式干预并且可选地阻止所述滑动，所述第一壁部分具有一个或多个凹部(例如，凹槽式的凹部)所述凹部位于所述力源体的邻接区域中的所述腔体的内侧壁表面上。例如，所述第一壁部分可以被设计为具有至少一个凹槽式的凹部，所述凹部沿所述腔体的圆周方向在整个圆周上或仅在部分的圆周上延伸。
【专利附图】
【附图说明】
[0028]借助于附图，本发明将在下文被进一步说明，在附图中:
[0029]图1表示根据一个实施例的被构造为灭火器的容器的轴向纵剖图；
[0030]图2表示图1中的容器的喷头的放大视图；
[0031]图3a_3c表示图1中的容器处于填充力源体的不同阶段(未示出阀门组件)的轴向首丨J视图;
[0032]图4表示用于图解地示出填充图1中的容器的操作的示例性图形；以及
[0033]图5图解地表示用于制造图1中的容器的过程中的一个阶段，其中在这一阶段用润滑剂喷涂在所述容器的腔体的内部。
【具体实施方式】
[0034]读者首先参考图1和图2。尽管同样可使用为例如用于化妆品、食品或工业的物质(比如，例如润滑油)的分配器，但是此处示出的容器(附图标记为10)以示例的方式被配置为手持便携式灭火器。通常，所述容器10起填充产品的储存和计量输送的作用，在所述情况下，所述容器的外部设计可以为例如瓶状或罐状(例如，具有圆柱形或筒状的基本形状)或可采取任何其它的所需的形状。
[0035]在所示的示例性情况下，所述容器10具有腔体12，所述腔体12例如由聚乙烯或聚丙烯制成，并且所述腔体12具有腔体轴线14、通常为圆柱形的外壳部分16和底部部分18，所述外壳部分16围绕所述腔体轴线14，所述底部部分18邻接所述外部腔体16并且在下侧轴向地封闭所述腔体12。在轴向上端的区域中，所述腔体12的所述外壳部分16径向地向内延伸并且形成具有腔体开口 22的腔体颈部20。
[0036]橡胶式的力源体24被悬挂在所述腔体12中(更确切的说是被悬挂在所述腔体颈部20区域中)，所述力源体24伸到所述腔体12的内部空间(附图标记为26)中。在未填充的、非张紧的状态下，所述力源体24采用类似弹性罩体的细长设计并且具有纵向轴线28。在其内部，所述力源体24形成了填充空间30，例如，所述填充空间30用来容纳能够被喷射且能起泡沫的填充产品。在此处考虑的示例情况下，所述填充产品为灭火剂(例如灭火胶体或灭火流体)。所述力源体24优选地由有机硅材料(尤其是液体硅橡胶)以注塑成形工艺制成，所述力源体24具有封封闭端32和开口 34，所述封闭端32为球状的半球体，所述开口34在所述封闭端32相对的纵向端成形。自然地，其它的橡胶式材料(例如，聚氨酯基塑料)同样能够被很好地使用。在所示的示例情况下，所述力源体24采用单层构造，但是可选地，可在所述力源体24的内侧和/或外侧上涂覆由另一材料制成的较薄的持久层。
[0037]所述力源体24被悬挂在所述腔体12中，使得在未填充状态下，所述力源体24的纵向轴线28大体上以平行于所述腔体轴线14的方式延伸(具体地，几乎与所述腔体轴线14重合)。在所述力源体24的开口的纵向端的区域中，所述力源体24被连接到连接环36上，所述连接环36由弹性尽可能低的比较坚硬的材料制成，并且所述连接环36上进而被连接到所述腔体12上。在所示的示例情况下，所述连接环36具有轴向延伸的部分38，所述连接环36通过所述轴向延伸的部分38被插入到所述腔体开口 22中。所述轴向延伸的部分38从近似为环形盘状的部分40伸出，所述环形盘部分40在径向向内和径向向外的方向上伸出地超出所述轴向延伸的部分38。通过其径向外部部分，所述环形盘部分40遮盖了所述腔体颈部20，同时所述环形盘部分40在其径向内部边缘上具有延伸部42，所述延伸部42沿轴向向上的方向伸出以便安装将封盖部件44，所述封盖部件44由例如铝或镀锡薄钢板组成。总体上，所述连接环36可被认为具有大致为T形的横截面，所述轴向部分38形成所述T形的主支架，并且所述环形盘部分40形成所述T形的横向支架。在所示的示例情况下，由于存在沿轴向向上的方向伸出的延伸部42，所述连接环36的T形略有修改。
[0038]为了将所述连接环36紧固到所述腔体12上，例如，可在所述部分38和/或所述部分40的径向外部部分与所述腔体12之间提供粘合连接。同样可设想利用卡扣连接或夹紧连接或利用螺纹或卡销紧固件来将所述连接环36固定到所述腔体12上。
[0039]所述连接环36和所述力源体24之间的连接为整体结合的连接。更确切地来说，所述力源体24注塑成形到所述连接环36上，为此，在注塑成形操作的过程中，所述连接环36能够以预制构件的形式被放置在用于制造所述力源体24的注塑模具中。需要认识到，所述力源体24仅被注塑成形到所述连接环36的径向内侧上。所述连接环36位于径向外侧的区域不受所述力源体24的材料的约束。这对填充状态下的压力条件是有利的；能够按照这种方式更好地避免所述力源体24和所述连接环36之间的连接区域中的张应力。
[0040]为了满意地将所述连接环36粘合到所述力源体24上，所述连接环36优选由聚酰胺或聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)制成。
[0041]在所述连接环的径向外部区域，所述封盖部件44通过压接被连接到所述连接环36的轴向延伸部42上。在所示的示例中，密封环46的横截面为月牙形，所述密封环46在压接区域中插入到封盖部件44和延伸部42之间，以便防止所述填充产品在所述封盖部件44和所述连接环36之间的连接点处从所述填充空间30流出。
[0042]所述封盖部件44充当阀门组件(通常指示为48)的载体，所述阀门组件48能够以一些其它的方式，例如夹紧、粘合或紧扣到所述封盖部件44上。凭借所述阀门的基体50，所述阀门组件48穿过所述封盖部件44中的中心孔(没有进一步描述)，并且所述阀门组件48具有启动元件52,使用者能够被沿所述轴向方向向下按压所述启动元件52,并且同时，所述启动元件52形成用于待喷射的灭火剂的排出导管54。根据配置(尤其是根据灭火剂的粘度)，所述排出导管54的几何形状可以不同。
[0043]在所示的示例情况下，所述力源体24在轴向上位于所述连接环36的下方(B卩，在所述连接环的远侧)的大部分长度为软管状，所述软管在内缘侧和外部外缘侧的截面都是圆形的。在所述软管状的区域中，壁厚没有出现大的波动，尤其是壁厚没有交替的增加或减少。所述软管状的区域大约从图1中的虚线56绘出的轴向位置处开始，并且轴向地延伸至所述力源体24的壁在所述封封闭端32的区域中开始渐缩的点。所述位置图解地被指示为图1中的58。至少在位于所述部分56，58之间的轴向软管区域中，(i)所述力源体24的壁厚朝所述封闭端32稳定地增加或(ii)所述壁厚保持相同但是直径朝所述封闭端32稳定地变小(由于保持相同的壁厚，内径和外径的在直径上的减小相等)。在所述软管状区域中，所述力源体24的壁在厚度上的线性增加和在直径上的线性减小(壁厚保持相同)有助于膨胀行为(例如，图3a_3e中所示，以及在下文将再次说明的)。在厚度增加的情况下，这可能会超过所述力源体24的软管区域的轴向的下端，一直延续到所述封闭端32的区域。
[0044]例如,所述力源体24在所述软管状区域中可具有内周缘面60和外周缘面62，所述内周缘面60关于所述纵向轴线28朝所述封闭端32呈圆锥形渐缩，所述外周缘面62以圆柱形的方式关于所述轴线28延伸。形成于所述成圆锥形渐缩的内周缘面和所述圆柱形的外圆柱面之间的角度(壁厚的扩张角)为例如大约0.2-0.3度。在例如大约10厘米的轴向距离之上，于是壁厚的增加相当于零点几毫米(例如，大约0.4-0.5毫米)。
[0045]可替代地，所述力源体24的外周缘面和内周缘面都能够以圆锥方式延伸，在这种情况下，所述外周缘面和所述内周缘面朝所述体的封闭端32都逐渐缩小。然而，所述内周缘面逐渐缩小的程度可以大于所述外周缘面的逐渐缩小，总之这导致随着靠近所述力源体的封闭端32，壁厚逐渐增加。因为所述力源体的直径的有效减少可叠加在壁厚的增加(壁厚的增加是由于外周缘面的逐渐缩小)之上，因此所述壁厚的扩张角自此具有数量级为零点几度的值或在一定的情况下稍小于前述角度。
[0046]进一步可替代地，所述力源体24的直径仅在软管状区域中被减少，并且具有不变的壁厚。在这种情况下，优选地，所述内周缘面和所述外周缘面都采用圆锥形设计并且都朝所述封闭端32以相同的锥形角逐渐缩小。所述直径减少的角度可具有与先前的壁厚的扩张角的值类似的值(在零点几度的区域内)。
[0047]总体来说，所述力源体24的壁厚的连续增加的区域和/或直径连续减少的区域在所述力源体24的轴向总长的大部分上(例如，总长的至少70%或甚至至少75%)延伸。
[0048]所述力源体24在所述软管状区域的起点(即位置56)的轴向上方具有几何形状更加复杂的壁。然而，与所述力源体24的总体长度相比，这一区域的轴向长度很短。在所示的示例情况下，所述力源体24在所述连接环36的轴向下端的区域中具有壁厚增大点，所述壁径向向内伸出的圆周增厚部分63位于所述点处。所述壁的增厚部分63有助于在所述连接环36的轴向下端的区域中将所述力源体24的材料中的应力保持在很低的水平。同时，所述增厚部分可充当用于制造所述力源体24的注塑模具的模芯的辅助脱模工具。
[0049]读者现在参考图3a_3e。图3a示出了所述力源体24的未填充状态。图中可见，所述力源体24距离所述腔体12的底部部分18有一定的轴向距离。同样，所述力源体24在整个环向上距离所述外壳部分16有一定的径向距离，这种布置至少被应用到一特定区域上，在所述特定区域中所述力源体24能够径向拉伸并且径向膨胀在很大程度上不受所述连接环36的阻碍。
[0050]当所述力源体24被灭火剂(或普通的填充产品)填充时，所述力源体24开始膨胀。图3b，图3c，图3d和图3e示出了所述力源体24处于不同的填充程度的膨胀状态，直到达到最终的填充状态(图3e)。在所述最终的填充状态下，用于填充的容积取决于针对所述容器10预定的标称填充量，并且在任何情况下都大于所述填充量。[0051]所述力源体24的死区体积(未填充状态的内部体积)可通过提供体积置换器来被保持得很小(没有示出进一步的细节)。
[0052]所述力源体24在径向方向和轴向方向都发生膨胀。将看到，径向膨胀首先在所述力源体24的轴向中心区域(即，其具体的轴向长度的中央)中变的几乎最大。在填充充分程度下，所述力源体24最终在整个环向上邻接所述外壳部分16 (图3c)。因为这个原因，在所述力源体24的紧靠着所述外壳部分16的邻接区域处的轴向上方和轴向下方存在被隔开的两个局部空间64、66，所述两个局部空间64、66位于所述腔体12和所述力源体24之间，随着所述力源体24继续被填充，所述空间64、66的体积渐增地缩小。在所述过程中，所述力源体24紧靠着所述外壳部分16的邻接区域持续沿轴向方向(所述轴向方向即，轴向向下和轴向向上(尽管轴向向下的程度更大))膨胀。所述外壳部分16形成本发明用于限制径向膨胀的第一壁部分。
[0053]在最终填充状态下，所述力源体24已至少轴向地膨胀至靠近所述腔体12的底部部分18并且在这时优选地平靠在近似球形的底部槽68 (图3d所示)中。在所述状态下，所述力源体24在所述外壳部分的大部分轴向长度之上紧靠着所述外壳部分16。优选地，所述力源体24对所述底部部分18的冲击在达到标称填充量前不久发生(例如，仅在所述容器10的标称填充体积被填充到至少80%、更好至少85%以及更好至少90%之后发生)。至少只要已经填充的填充产品不凝固并且因此增加其体积，就可通过所述力源体24的所述膨胀行为避免所述力源体24在所述底部部分18的区域中的内倾。所述底部部分18形成本发明用于限制轴向膨胀的第二壁部分。
[0054]储存于所述力源体24中的张应力产生作用于已被填充的填充产品的力，并且当所述阀门组件48开启时，所述填充产品被所述力挤出所述容器10。没有其它的产生力的装置存在于所示的容器10中。所述分配力完全通过所述力源体24来施加。
[0055]例如，直到达到最终填充状态的待填充的填充量(填充体积)可以在分配给所述容器10的标称填充量的105%和115%之间。优选地，如果在所述容器10的填充过程中，很多的填充产品被填充，因为填充的总量相当于标称填充量加上当所述力源体24处于未填充状态下时的填充空间30中的空气的初始体积并加上附加体积。所述附加体积用来弥补损耗，所述损耗是由所述被拉伸的力源体24的渐减的恢复能力和小部分的填充产品穿过所述力源体24的壁离开引起。例如，所述附加体积可至少比未拉伸的力源体24的填充空间30中的空气的初始体积大一倍。
[0056]图4以示例的方式示出了所述容器10的填充期间的轴向伸长(特性曲线I)和直径的扩张(特性曲线2)的定性过程。一直到填充体积V1，所述力源体24能够在不受所述腔体12限制的情况下轴向地和径向地膨胀。当达到所述填充体积V1，所述力源体24开始与所述腔体12的外壳部分16第一次接触。这对应于图3c中所示的状态。图4中使用的“力元件”为所述力源体24 ;“壁”为由所述外壳部分16形成的腔体壁的一部分。
[0057]在超出所述填充体积V1之后，所述力源体24紧靠着所述外壳部分16的邻接区域沿轴向方向膨胀，但是所述力源体24的直径不会进一步发生扩张。这就是在图4中的图形中所述特性曲线2为什么自前面所述填充体积V1开始变成一水平的直线。同时，所述力源体24的顶端(S卩，其封闭端32)进一步朝所述底部部分18轴向移动。在图4中的图形中，这通过所述特性曲线I在超过所述填充体积V1后持续的上升来指示。[0058]在达到填充体积V2时，所述力源体24的轴向下端32冲击所述腔体12的底部部分18。这发生在填充操作终止时(如果不发生在之前的话)。在所述力源体24冲击所述底部部分18之后，不发生进一步的填充或至少不发生明显的进一步填充。可选地，所述填充操作甚至在所述力源体24冲击所述底部部分18之前终止。在任何情况下，所述填充操作终止时的填充体积V2大于所述容器10的标称的填充体积。为了在数值方面给出示例，对于标称的填充体积被指示为800立方厘米的容器10，填充的总填充体积V2可以为大约900立方厘米。
[0059]图4中的图形明确表示了:所述力源体24在所述外壳部分12上的第一次径向邻接发生的比较早，并且达到最终填充状态(填充体积V2)之前就发生。例如，所述填充体积V1可在所述填充体积V2的20%和50%之间(优选地，25%和40%之间)。换句话来说，所述填充体积V2至少为所述填充体积V1的2倍(例如，所述填充体积V2可为所述填充体积V1的大约3倍)，或甚至为所述填充体积V1的更多倍。相对于指定给所述容器10的标称的填充体积，所述填充体积V1例如可以为所述标称的填充体积的大约30%-35%。可替代地，对所述标称的填充体积而言，还可使用所述腔体12的空体积作为基准。所述空体积被理解为意味着除去所述具有力源体24后的腔体内部空间26的体积。相对于所述腔体12的所述空体积而言，所述填充体积V1例如可以在所述空体积的20%和30%之间。
[0060]总体来说，直到所述力源体24冲击所述外壳部分16，所述力源体24的直径的扩张可以在例如200%到300%之间，例如，当达到所述填充体积V2时所述力源体24的轴向伸长可以在80%和150%之间。
[0061]未填充状态下从所述力源体24的轴向下方直到所述腔体12的底部部分18的自由空间的尺寸使得所述力源体24仅在超过所述容器10的标称的填充体积的填充量被填充之后(也就是说，在超出100%的所述标称的填充体积之后)轴向地邻接到所述底部部分18上。例如，仅在填充了所述容器10的标称的填充体积的至少110%或甚至至少120%之后，才可能发生所述力源体24邻接到所述底部部分18上。提到所述腔体12的空体积，另一方面，位于所述力源体24的下方的轴向自由空间的尺寸使得:在所述腔体的至少85% (优选地，至少90%)的空体积的填充物被注入到所述力源体24中之前，所述力源体24不会邻接到所述底部部分18上。
[0062]所述腔体12的内表面(具体地,所述外壳部分16的内表面)和所述力源体24的外表面之间的摩擦可能会相当大。这尤其发生在所述力源体24由硅橡胶制成的情况下。有机硅材料通常具有不可平滑滑动的表面。此外，如果所述腔体12由塑料(尤其是聚乙烯或聚丙烯)制成，那么所述腔体12和所述力源体24之间材料组合可阻止几乎任何滑动(滑行)。
[0063]然而，已经证实:在所述力源体24的膨胀阶段，当所述力源体24已经径向地靠着所述腔体12的外壳部分16时，所述力源体24在轴向方向上沿着所述外壳部分16的滑动是有利的，以便避免所述连接环36上的过高的轴向力，在某些情况下，所述轴向力甚至能够导致所述连接环36从所述腔体12分离。按照图3a-3e的图片顺序，在图3c和图3d的情形下，所述力源体24因此将能够沿着所述腔体12的外壳部分16轴向地滑动，以便避免所述力过高并且确保应力在所述力源体24的材料中以恰当的比例分布。为此，在制造所述容器10期间(更确切地来说，是在将所述力源体24安装到所述腔体12中之前)，对所述腔体12的内表面(至少所述外壳部分16的区域的内表面)喷涂减小摩擦的物质(图5图解地示出)。优选地，所述减小摩擦的物质为随着时间的推移可至少部分地挥发的水基润滑剂(例如，用丙三醇作为主要添加成分)。另一方面，如果力源体使用由硅橡胶制成，将不应使用硅基或矿物油基的润滑剂，因为所述润滑剂能够腐蚀所述力源体的材料。
[0064]根据图5，例如，润滑剂通过喷杆70来喷涂，所述喷杆70可以穿过所述腔体的颈部20被引入到所述腔体12中。通过所述喷杆70，可以被喷涂到所述外壳部分16的至少部分轴向长度上，并且如果需要的话，还可使用润滑剂喷涂到所述腔体12的底部部分18的内侦U。喷涂控制单元72 (图中概括地示出)控制所述喷涂操作。
[0065]在对所述腔体12的内部进行润滑并且所述喷杆70从所述腔体13被移除之后，于是事先已被制成的力源体24 (与粘附到其上的连接环36 —起)在装配所述容器10期间被插入到所述腔体12中，并被连接到所述腔体12上。这在图5中通过箭头74图解地示出。于是，在所述阀门组件48 (或其它适合的阀装置)被事先安装之后，能够用需要填充的产品对最终被装配好的容器进行填充。
[0066]可替代地或除了应用润滑剂以外，可通过对形成摩擦副的两个面中的至少一个面进行氟化处理来使所述腔体12和所述力源体24之间的摩擦减少。通过氟化处理能够改变表面特性并且因此减少摩擦。通常，有机硅材料和其它的塑料能够良好地被氟化。按照所述方式对所述体的表面进行氟化处理而产生的氟化物通常比较稳定，使得所述氟化处理不仅仅(但是尤其)适用于当氢桥的形成对所述腔体12和干粘合的所述力源体24的材料造成风险时。由于氟化处理，于是可提供持久的隔离层，所述隔离层防止氢桥的形成或至少减少其数量。
[0067]在图1和图3a_3e中，能清楚地看到多个被构造于所述腔体12的外壳部分16中的径向凹部76，其中术语“凹部”在连接关系应被理解为:观察者的视角为从所述腔体的内部观察所述外壳部分16。在所示的示例情况下，所述凹部76为凹槽式的并且沿所述外壳部分16的圆周方向延伸。例如,所述凹部76可延伸覆盖所述腔体的整个圆周。可替代地,多个凹部76能够以一定的间隔一个接一个地沿圆周方向被布置在轴向平面中。此外，在所示的示例情况下，在多个轴向平面内的所述凹部76被配置为一个在一个的上方。至少一些所述凹部76位于所述外壳部分16的将和所述力源体24邻接的区域中，在所述力源体24膨胀的过程遍布在所述外壳16上的凹部76上，在所述情况下，所述力源体24能够在所述凹部76的区域中完成稍大程度的膨胀(即，能够膨胀至所述凹部76中)。可以说，这使得将所述力源体24 “锁紧”在所述凹部76中，以致所述力源体相对于所述外壳部分16的滑动运动可以被限制或所述滑动运动在这时被局部地阻止。根据图3d和图3e，例如，所述力源体相对于所述腔体12的“锁紧”可发生在所述凹部(其中通过76'来标示)中，因为直到达到所述最终填充状态所述力源体24都完全遮盖了所述凹部76'。
【权利要求】
1.一种制造用于填充产品的容器(10)的方法，其中所述容器包括腔体(12)和橡胶式力源体(24)，所述力源体(24)伸到所述腔体中并且所述力源体(24)具有纵向轴线(28)和用于容纳所述填充产品的填充空间(30 )， 其中，所述力源体具有封闭的第一纵向端(32)并且所述力源体相对于所述腔体被悬挂在与所述第一纵向端(32)相对的第二纵向端区域中， 其中，当被填充时，所述力源体关于所述纵向轴线在所述腔体中径向地和轴向地膨胀，使得所述力源体邻接在所述腔体(12)的第一壁部分(16)上，优选地，在相距所述第二纵向端一距离处发生所述邻接；在达到部分填充的状态下，所述第一壁部分限制径向膨胀；并且在持续填充下，随着所述力源体在所述第一壁部分上的邻接区域逐渐轴向地增大，所述第一纵向端(32)向所述腔体(12)的限定轴向膨胀的第二壁部分(18)靠近， 其中，在所述制造方法中，在填充所述力源体之前: 对至少一部分的所述第一壁部分(16)在所述腔体的内侧进行减小摩擦的表面处理；和/或， 对至少一部分的所述力源体(24)在其外侧进行减小摩擦的表面处理。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述表面处理包含将减小摩擦的物质涂布到所述第一壁部分(16)和所述力源体(24)中的至少一个上。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述减小摩擦的物质通过喷涂法、浸涂法、离心法或刷涂法来被涂布。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其中，水基润滑剂被用作所述减小摩擦的物质。
5.根据权利要求2-4中任一项所述的方法，其中，不含硅基或矿物油基组分的润滑剂被用作所述减小摩擦的物质。
6.根据权利要求2-5中的任一项所述的方法，其中，非粘合性润滑剂被用作所述减小摩擦的物质。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其中所述表面处理包含对所述第一壁部分(16)和所述力源体(24)中的至少一个进行氟化处理。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其中，所述腔体(12)由聚乙烯或聚丙烯制成。
9.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其中，所述腔体由聚甲基丙烯酸甲酯或聚对苯二甲酸乙二醇酯制成并且所述表面处理使得在所述第一壁部分(16)和所述力源体(24)中的至少一个上具有永久的减小摩擦的涂层。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的方法，其中，所述力源体(24)由硅橡胶制成。
11.根据权利要求1-10中任一项所述的方法，其中，所述第一壁部分(16)具有至少一个凹部，例如凹槽式的凹部，所述凹部位于所述力源体的邻接区域中的腔体内侧壁表面处。
12.一种根据权利要求1-11中任一项所制造的容器。
13.一种用于填充产品的容器(10)，其中，所述容器包括腔体(12)和橡胶式力源体(24)，所述力源体(24)伸到所述腔体中并且所述力源体(24)具有纵向轴线(28)和用于容纳所述填充产品的填充空间(30)， 其中，所述力源体具有封闭的第一纵向端(32)并且所述力源体相对于所述腔体被悬挂在与所述第一纵向端(32)相对的第二纵向端区域中，其中，当被填充时，所述力源体关于所述纵向轴线在所述腔体中径向地和轴向地膨胀，使得所述力源体邻接在所述腔体(12)的第一壁部分(16)上，优选地，在相距所述第二纵向端一距离处发生所述邻接；在达到部分填充状态下，所述第一壁部分限制径向膨胀；并且在持续填充下，随着所述力源体在所述第一壁部分上的邻接区域逐渐轴向地增大，所述第一纵向端(32)向所述腔体(12)的限定轴向膨胀的第二壁部分(18)靠近， 其中，在所述力源体(24)的膨胀的过程中，至少部分所述力源体在所述第一壁部分(16)上进行滑动， 其中，所述第一壁部分(16)具有一个或多个凹部，例如凹槽式的凹部，所述凹部位于所述力源体的邻接区域中 的腔体内侧壁表面处。
【文档编号】B65D83/00GK103476683SQ201280018802
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2012年2月15日 优先权日:2011年2月16日
【发明者】彼得·科特斯 申请人:诺夫莱克斯有限公司