再填充站多口喷嘴的制作方法

相关申请的引用

本申请要求于2015年2月25日递交的美国临时申请no.62/120,547的优先权，通过引用将其全部内容并入。

背景技术：

世界已经经历了朝向更加环保的产品包装的发展，该发展近期随着世界开始重视在垃圾填埋场和废物处理区域中越来越多出现的不可生物降解废物而获得动力。企业已经尝试探索用于控制与日销产品的容器相关的废物量和成本的新的选择。包括食品、饮料、个人护理产品、家庭清洁产品等的产品的包装是为了保护环境而采取的进一步行动的主要候选。

诸如洗剂、霜剂、头发护理产品、化妆品等的个人护理产品的朝向更加环保包装的发展缓慢。这可能是因为该产业在很大程度上是由包装带动的，许多产品的商业成功直接导致了公众对伴随产品的包装的感情而不是对产品本身的质量的感情。销售古龙水、香水、眼妆、美容霜等的企业针对潜在顾客对包装的回应可能花费比针对潜在客户对产品的回应多得多的资金。结果，化妆品和个人护理产品企业抗拒朝向更环保包装的发展，导致制造商和顾客反复购买相同包装时造成严重浪费和更高的成本。然而，该趋势让企业和顾客均认识到节约资源和减少浪费的需要，并且寻找新的和更好的方式以在过程中保护环境和节省资金。

能够减少浪费的一种方式是可重复使用的包装。本发明总体上涉及但不唯一地涉及材料管理领域，并且更具体地涉及如下再填充站：其用于连接传统上包装在单次使用的一次性塑料容器中并以单次使用的一次性塑料容器销售的再填充产品容器，诸如化妆品、霜剂、洗剂、洗发剂、凝胶、皮肤护理产品、头发护理产品等。手持式可再填充材料输送系统可以被构造成将高粘度材料从制造的远程点移动到销售点。材料输送系统可以被构造成在不浪费的情况下仅分配所需的材料量，这在流体或材料不容易处理且不能在无不期望暴露的情况下容易或安全地在容器间传输是特别重要的。优选地，该材料输送系统减少或消除了使用传统一次性个人用包装的成本和费用以及与大多数现有系统相关的材料的浪费。因为某些材料对一种或另一种形式的污染敏感，所以该材料输送系统可以是密封的或封闭的系统，以保护产品质量，并且允许在不将容器暴露于污染物的情况下采样。这对供应商或使用者提供了产品质量的配给。可再填充材料输送系统还可以被构造成使用诸如用于分配和输送稠流体和其它类似材料的非脉动溶液(non-pulsatingsolution)等的低成本组分。

随着对减少包装废物的需要成为道德和经济上的必然，用于消费品的可再填充和可再使用包装将持续出现并变得更加突出。从面临越来越多的垃圾填埋和废物管理问题的市政当局到需要对转向可再填充包装的竞争对手保持竞争力的企业，减少包装废物是公司和政府两者的目标。随着与消费品包装废物相关的问题的加剧，该问题将只会继续发酵并走向公众意识最前沿。

美国专利公开no.2011/0225106公开了针对消费品包装废物的问题的一个解决方案，其中能够使用可再填充消费品包装站以将消费产品再填充在专门设计的可再填充容器中。美国专利公开no.2014/0209640公开了可再填充容器的类型的示例。这些参考的内容通过引用完全并入本文。个人用可再填充容器在其废弃之后被顾客带到该站，再填充站能够再填充和再补给容器，使得再填充站能够在不需要新的包装的情况下分配新的产品。对于这种废物减少，制造商和顾客共享的节省能够达到数百万美元。

如在所并入的专利申请中讨论的，该再填充站的益处是多重的。除了消除废物之外，再填充站还能够提供能够根据顾客的喜好定制的各种各样的产品，而不需要为每种可想到的变化存货。例如，再填充站可以提供用于再填充个人用容器的洗发剂产品。除了基本洗发剂之外，还能够在再填充站处将香精以及诸如调节剂、油或其它改性剂等的选择加入洗发剂中。顾客能够依据他或她的喜好个性化洗发剂产品，并且能够创造专门为该顾客设计的洗发剂。洗发剂供应商能够在减少库存的同时销售更多产品，并且可再使用容器确保了一旦洗发剂用尽不会产生废物。顾客简单地返回到优选地位于商场、购物中心或其它便利地方的再填充站，并且对包装进行再填充总是能够满足顾客的个人喜好。

技术实现要素：

用于再填充消费品包装的再填充站包括：收纳于坚固遮蔽处(sturdyshelter)的产品的一个或多个器皿、以及接收来自顾客的可再填充个人用容器的小房间(cubby)或合适的结构。该小房间能够包括用于抓住和操纵容器到位以再填充容器的机械臂、排列容器的引导件、或诸如传送器、机器人臂、用于保持容器的空隙/凹陷等的其它机构。考虑到操作者可能是不熟悉该站的顾客，重要的是，该站能够接收个人用可再填充容器并能够将容器以可靠的方式定位于合适的位置。由此，定位机构建立了用于将产品密闭密封地从该站输送到顾客的可再填充容器的可靠的连接。

一旦容器就位，再填充站就将在适于将产品从该站交换到个人用再填充容器的多口喷嘴处接合到可再填充容器。为了将产品传输到可再填充容器，该喷嘴必须以快速且可靠的方式使再填充站的口和再填充容器的口以气密的关系接合。该接合必须考虑口处的一些残留物，因为材料可能随着时间的推移在口处集聚。该接合最好通过与内部的弹性o型环配合件的压接来实现，以防止空气进入喷嘴。该配合件或连接器能够是塑料、金属或弹性材料，诸如由俄亥俄州的dayton的lenz有限公司提供的那些。

喷嘴形成了流体输送操作中的关键组件。多口构造允许诸如香精、油、调节剂、染料、补充剂、增强剂等的一种或多种“助剂”或“改性剂”加入并混入再填充站的产品。在再填充站的下游以无菌且可控的方式引入的香精、染料和其它助剂的能力防止了再填充站出口处的污染，并且允许待由无再填充站的作业知识的顾客自动操作并完成流体产品的交换。这相对于将产品暴露到大气而排除了无菌输送的可能性的其它产品分配站提供了优点。

附图说明

图1是在填充再填充瓶期间的再填充站、喷嘴(nozzle)、装置和再填充瓶的示意图；

图2是在出瓶分配期间的再填充瓶和喷嘴装置的示意图；

图3是个人用容器和喷嘴组合的侧视图；

图4是本发明的第一优选实施方式的放大截面图；以及

图5是能够被用作可再填充容器的篡改指示器/内容物指示器的贴膜/贴签的俯视图。

具体实施方式

图1示出了能够与多口喷嘴20一起使用的再填充站10，多口喷嘴20用于在无菌环境下管理产品和助剂并将产品和助剂输送到可再充填瓶或容器12。再填充站10包括存储待出售并待输送到个人用再填充瓶12的一种或多种产品的一个或多个器皿。在再填充站10和再填充瓶12之间是多口喷嘴20，多口喷嘴20能够在不使所输送的产品暴露于大气的情况下将产品从再填充站输送到个人用再填充瓶。该接合(engagement)必须考虑口处的一些残留物，因为材料可能随着时间的推移在口处集聚。喷嘴20与再填充站10的联接最好通过与内部的弹性o型环配合件77的压接来实现，以防止空气进入喷嘴20。在优选实施方式中，喷嘴将具有倾斜的上部75，以使喷嘴20对再填充站10的接收更容易获得。产品在连接器14处从再填充站出口15进入喷嘴20，这可以由混合室34的上游的流控制器26调节。从再填充站10进入喷嘴20的第二线路16通过第二外周孔或“注射口”18进入喷嘴20，在第二外周孔或“注射口”18处第二连接器22接收第二线路联接器、接合件或“注射针”27。第二流路能够由防止混合室34中的材料进入第二流路的诸如球和弹簧止回阀24等的单向止回阀调控。球和弹簧止回阀包括由加利福尼亚州的huntingtonbeach的blue-whiteindustries提供的球和弹簧止回阀。第二路径的致动能够通过致动器28上的用于打开和关闭阀24的突起或手柄的运动来实现。致动器手柄28的运动能够是机械的、手动的、或由再填充站的处理器(未示出)使用杆或其它施力组件控制的。

诸如香精(fragrance)、调节剂、油、洗剂等的第二材料、香料(scent)或助剂从再填充站供给到多口喷嘴20。主要材料和第二材料经由它们各自的流和流体线路进入混合室34，并且在诸如t形三通(tee)、y形三通(wye)、静态混合器等的指定区域中混合，其中可以通过挡板(baffle)29、振动器31或其它设备进一步促进混合以将第二材料分散到主要材料中。应当理解的是，能够存在第三供给线路，第三供给线路同时(或随后)地将第三成分传递到个人用再填充容器，以减少顾客的等待时间并在产品的定制方面对顾客呈现更多选择。还应当理解的是，在喷嘴20中能够以水平和/或竖直的构造存在多个(两个或更多个)注射口18，以在混合室中同时将两种或更多种“改性剂”加入并混入产品。还应当理解的是，个人用再填充容器12可以具有用于填充和分配两者的一个阀，或具有用于填充的一个阀和用于分配的另一个单独的阀。还应当理解的是，除了以上图示中示出的构造和实施方式之外，还可以存在许多构造和实施方式。

喷嘴20经由第三连接器40连接到再填充瓶12，第三连接器40优选地锁定于可再填充瓶12的口39而不会污染接口。因为再填充瓶12之前已经被顾客使用过，所以与再填充瓶12的连接最大机率破坏输送的密闭状态。这可以通过在可再填充瓶12的口上放置一次性护套(sheath)或配合件42来克服，以减少不卫生的材料污染多口喷嘴20的机率。在可选方案中，喷嘴20可以具有指示其卫生状态的塑料模(plasticmold)51、贴膜(decal)/贴签(sticker)或其它指示器。一旦贴膜/贴签被移除、模51破损等，口就不再被认为是密闭密封的，并且必须使用新的喷嘴20。应当理解的是，可以将模51、贴膜/贴签或其它指示器的随后缺失作为再填充容器已经被使用或篡改过的切实证据，以作为确保产品完整性和产品安全性的重要组成部分。该选择消除了对在使用之间清洁喷嘴的需要，清洁喷嘴可能需要会影响产品状态的蒸汽、消毒剂或者其它易燃或有毒的清洁剂。还应当理解的是，模、贴膜/贴签或其它指示器可以包括关于再填充交易的诸如如下条形码贴签等的信息50：由再填充站打印和指示再填充容器所填充的一种或多种产品和一种或多种改性剂的类型和量，该信息50用于在结帐站(check-outstation)或收银机(check-outregister)处扫描条形码以便顾客对再填充交易进行支付。

用于喷嘴的流控制器26能够由通过磁耦合的磁场、电池或容易供给的电流或者其它合适手段的致动，并且能够由再填充站中的处理器控制。类似地，第二流体线路16的泵送优选地由再填充站的处理器与致动器/手柄/肘节28的位置协同地控制。

喷嘴20可以从再填充站脱离(见图2)，但是喷嘴可以保持联接并安装到个人用再填充瓶12，以便随后从再填充容器分配具有任意一种或多种改性剂的一种或多种产品。应当理解的是，喷嘴20可以用作用于与位于个人用再填充瓶12的肘节阀52对接以及用于打开和关闭阀以从再填充容器分配具有任意一种或多种改性剂的一种或多种产品的机械/物理致动器。还应当理解的是，喷嘴可以从再填充站脱离，喷嘴还可以从再填充瓶脱离，并且联接且安装到再填充容器的不同的喷嘴随后从再填充容器分配具有任意一种或多种改性剂的一种或多种产品。

图3示出了再填充瓶12和多口喷嘴20的侧视图。喷嘴20在肘节阀52处与瓶12配合，并且能够通过出口80分配产品。贴膜53能够放置于喷嘴20并延伸到瓶12的边缘，用于指示密闭状态。贴膜53(图5)能够包括记载容器的包括任何助剂、香料等的内容物的条形码或其它机读标记。条形码还可以包括顾客信息、支付信息或者其它数据或信息以便于交易。贴膜53还可以包括允许在再填充操作之后使用再填充瓶12时将贴膜撕下的穿孔55。以这种方式，能够观察瓶的状况，其中一旦密封件破损就可以认为喷嘴不是密闭的。

图4以截面图示出了喷嘴20的第一优选实施方式。连接器14还可以变成分配口80，取决于喷嘴处于再填充模式还是分配模式。在再填充操作中，材料从填充站10流到喷嘴并进入混合室34。同时，助剂通过第二线路18供给并在连接器22处进入。注意，以替代上述贴签51，贴膜51a还可以位于连接器22并用于相同目的。随着助剂经过流控制阀24流入混合室34，助剂与产品混合并经由连接器40流出口39。o型环或密封件59可以布置于连接器40，以防止空气或其它污染物进入再填充瓶12。随着产品/助剂组合物流过喷嘴，挡板29能够用于使流体“混合”以获得更好的一致性。这些挡板29能够被磁致动成径向向内移动并控制移动穿过喷嘴的流体的流量或者通过挡板29的振动或其它运动来增强混合。能够使用其它致动部件来移动挡板29，或者挡板29可以是静止的并利用流体越过挡板的运动来增强混合。

本发明提供如下喷嘴：其用于在密闭状态下再填充站和可再填充容器之间的可再填充流体的交换。用于提供助剂的第二口的使用允许对顾客的具体要求进行产品的定制，而无需长的等待时间且不会污染该过程。位于第二线路的下游、单向止回阀之后的混合室的使用促进了如由顾客选择的两种或更多种成分的充分混合。