活塞气溶胶分配器的制作方法

本发明涉及气溶胶分配器及其制造方法。

背景技术：

气溶胶分配器在本领域中为熟知的。气溶胶分配器通常包括外容器，该外容器充当用于剩余部件的框架并且充当用于推进剂和包含在其中的产品的压力容器。由金属制成的外容器在本领域中为熟知的。然而，金属容器可能是不可取的，因为其成本高并且可再循环能力有限。在本领域中已进行使用塑料的尝试。在本领域中对于在气溶胶分配器中使用塑料的相关尝试可见于us2,863,699；3,333,743、和2009/0014679中。

该外容器通常但不必须为圆柱形。该外容器可包括用于放置在水平表面诸如架子、工作台面、桌子等上的底部。该外容器的底部可包括在us3,403,804中所示的凹角部分。限定外容器的形状的侧壁从底部向上延伸至开口顶部。

该开口顶部限定颈部，以用于接收气溶胶分配器的附加部件。本行业已通常将颈部直径确定为2.54cm，以用于在各种制造商之间对部件进行标准化，尽管也使用更小的直径诸如20mm。各种颈部形状被示出于6,019,252、7,303,087、和7,028,866中。

通常将阀座插入到颈部中。该阀座贴靠颈部密封，以防止推进剂的逸出和加压损失，诸如在共同转让的us8,869,842中所述的或在8,096,327中所述的。该阀座保持能够相对于气溶胶分配器的平衡而移动的阀部件。

例如，如在共同转让的8,631,970中所述的，可使用利用可弹性变形带的非气溶胶系统。此类系统可分配个人护理产品。在3,433,134；3,827,607；4,234,108；5,127,556；和8,245,888中公开了用于气溶胶容器的活塞。其他活塞装置在3,312,378；3,756,476；4,641,765；4,913,323；4,703,875；5,183,185；6,230,943；6,588,628；6,745,920；7,225,839；8,088,085中示出。在共同转让的5,000,356中公开了一种具有螺杆的升降机。

具有阀座和可移动阀部件的气溶胶分配器可包括用于保持、存储、和分配由消费者使用的产品的不同实施方案。在一个实施方案中，产品和推进剂为相互混合的。当用户致动阀时，该产品和推进剂在被分配一起。该实施方案可利用浸料管。该浸料管从外容器的底部获取产品和推进剂的混合物。例如，可使用该实施方案来分配剃须膏泡沫。

或者，可塌缩的柔性袋可被密封到阀座的下侧上的开口或可被放置在阀座和容器之间。该袋限制或甚至阻止袋的内容物和袋外部的组分的相互混合。因此，产品可被包含在袋中。推进剂可被设置在袋的外部和外容器的内部之间。在致动阀时，在袋外部产生流动路径。该实施方案通常被称为阀上袋并可用于例如分配剃须膏凝胶。在其中具有袋的气溶胶容器可由双层预成形件制成，该预成形件将多个层设置在彼此内部。本领域中的相关尝试包括3,450,254；4,330,066；6254820；re30093e；wo9108099、和us2011/0248035a1。

但是具有阀或浸料管配置上的袋的气溶胶容器不太适于分配高粘度产品。高粘度产品具有许多形式，诸如摩丝、牙膏、填缝剂、剃须凝胶、爽身水、洗发剂、止汗剂等。

活塞配置可适用于高粘度产品并且也可用于雾化气溶胶执行。在活塞气溶胶分配器中，可移动活塞与外容器的底部并置。当用户操作致动器时，活塞下方的推进剂提供原动力，以将活塞朝容器的顶部推进，从而分配产品。

但是，活塞分配器在容器的底部中需要封塞孔或单向阀，以用于推进剂填充和随后的密封。但是，封塞孔和阀提供了渗漏路径。

但是，如果封塞孔和阀因渗漏问题而被去除，则常规活塞分配器针对在装配期间滞留的空气而需要出口。如果没有解决滞留的空气，则可能不会发生全活塞行程。相关尝试包括6,343,713；6,708,852；7,182,227；7,225,839；8,353,845、和8,905,271。

因此，需要一种新的方法。

技术实现要素：

本发明在一个实施方案中包括气溶胶分配器，并且在另一个实施方案中包括用于该气溶胶分配器的外容器。该外容器具有：下部容器部分和上部容器部分，该下部容器部分在第一端部处具有封闭端底部，不具有穿过其中的封塞孔，并且包括基座和与基座成一体的侧壁；该上部容器部分在第二端部处具有开口颈部并且在密封件处接合到下部容器部分。活塞被安装以用于在外容器内进行轴向移动。

附图说明

除非另外指明，否则附图是按比例绘制的。

图1a为根据本发明的气溶胶分配器的透视图。

图1b为图1的气溶胶分配器的分解图。

图1c为沿线1c-1c截取的图1b的气溶胶分配器的垂直横截面视图。

图2a为沿线2a-2a截取的并且具有位于起始位置中的活塞的图1的气溶胶分配器的垂直横截面视图。

图2b为具有位于中间位置中的活塞的图2a的气溶胶分配器。

图2c为具有位于最终位置中的活塞的图2a的气溶胶分配器。

图3a为具有被嵌套在其中的活塞的上部容器部分的视图。

图3b为沿图3a的线3b-3b截取的垂直横截面视图。

图4为根据本发明的气溶胶分配器的另选实施方案的局部垂直横截面视图，该气溶胶分配具有带有用于两个阀组件的开口的任选纵向螺杆，为了清楚起见，省略阀组件。

图5为具有封塞孔的下部容器部分的瞬时垂直横截面视图。

具体实施方式

参考图1a、1b和1c，其示出了具有纵向轴线的气溶胶分配器20。气溶胶分配器20包括可用于此类分配器的可加压外容器22。该外容器22可包括以不透流体关系接合的上部容器部分22u和下部容器部分22l。如下所述，活塞55滑动地配合在上部容器部分22u和下部容器部分22l两者内部，以用于进行轴向移动。

该外容器22可包含金属或优选的塑料，如本领域已知的那样。由于金属偶尔凹陷，因此塑料为优选的，其允许推进剂40逸出活塞55或阻挡活塞55行进。该外容器22可具有开口。当可加压容器位于其使用位置中时，该开口通常位于可加压容器的顶部处。该开口限定颈部24，其他部件可被密封地接合到该颈部。

当接近外容器22的顶部时，该外容器22可具有颈部24。该颈部24可通过肩部25而被连接到容器侧壁。该肩部25可更具体地通过半径而被接合到侧壁。该肩部25可具有环形平坦面。该颈部24可在外容器22的顶部处比在颈部24的下部处具有更大的厚度，以提供差别厚度。此类差别厚度可通过具有内部阶形颈部24厚度来实现。

阀座26可被密封到外容器22的开口，如下文更详细所述的。该阀座26可使用德国瓦尔德克赖堡的kraiburgtpegmbh&cokg以名称hcc8791-52销售的1类tpe材料而被密封到外容器22的颈部。

如果需要，该阀座26可利用如下方法而被密封到容器：压力配合、过盈配合、溶剂焊接、激光焊接、振动焊接、旋转焊接、粘合剂、或它们的任何组合。中间部件诸如套管或连接器可任选地被设置在阀座26和外容器22的颈部24或顶部之间。任何此类排列均为合适的，只要密封足以保持压力结果。

阀组件28继而可被设置在阀座26内。该阀组件28将产品42保持在气溶胶分配器20内，直到产品42由用户选择性地分配。该阀组件28可由致动器选择性地致动。取决于期望的分配特性和喷射特性，可任选地包括喷嘴和相关的阀组件28部件。该阀组件28可使用常规且已知装置来附接。该阀组件28和致动器可为常规的并且不形成受权利要求保护的本发明的一部分。

对该阀组件28的选择性致动允许用户按需要分配所需量的产品42。示例性且非限制性产品42包括剃须膏、剃须泡沫、身体喷雾、沐浴露、香水、清洁剂、空气清新剂、收敛剂、食品、油漆等。

优选地，产品递送装置包括活塞55。该活塞55滑动地紧密配合在外容器22内部。滑动配合允许活塞55从外容器22的底部处或底部附近的近端或起始位置平移到外容器22的顶部处或顶部附近的远端或终点位置。活塞55从起始位置到终点位置的移动可使产品42从喷嘴中喷出。

该气溶胶分配器20及其部件可具有纵向轴线并且可任选地为轴对称的，该气溶胶分配器具有恒定圆形横截面。另选地，外容器22、活塞55、阀组件28等可为偏心的并且具有正方形、椭圆形、或其他恒定横截面。

该外容器22可包括塑性可加压容器。该塑料可为聚合的并且尤其包括pet。该阀组件28和任选的阀座26可以已知方式而被接合到外容器22的颈部24。

任何数目的已知阀组件均可与本发明一起使用。示出了一个合适的且非限制性示例。在该示例中，刚性套管可利用不可渗透密封件而被附接到袋的顶部。可将可弹性变形的栓塞紧密地插入到套管中。栓塞在向下方向上且在套管内的纵向移动可允许产品42被选择性地分配。该套管可以不可渗透地接合到任选的阀座26。该阀座26继而可被接合到外容器22的颈部24。一种合适的栓塞和套管型阀组件28可根据共同转让的8,511,522的教导内容来制成。

可加压容器还可包括推进剂40。该推进剂40可包含氮气、空气、以及它们的混合物。usfederalregister49cfr1.73.115，第2类，第2.2部分中所列的推进剂40也被认为是可接受的。该推进剂40可尤其包括反-1，3，3，3-四氟-1-丙烯、和任选地cas号为1645-83-6的气体。一种此类推进剂40可按商品名hfo-1234ze或gwp-6从新泽西州的莫里斯敦的honeywellinternational商购获得。

如果需要，该推进剂40可为可冷凝的。一般来讲，最高压力发生在气溶胶分配器20装填有产品42之后但在用户首次分配该产品42之前。当产品42在使用期间用尽时，可冷凝推进剂40提供较平坦的减压曲线的有益效果。可冷凝推进剂40还提供如下有益效果：可按给定压力来将更大的体积的气体放置到容器中。

参考图1c和2a-2c并且更详细地检查各部件，可加压容器可包括具有颈部的外容器22，该颈部在其中具有阀座26或具有可被设置在其中的阀座26。用户激活的阀组件28可被设置在阀座26中。产品递送装置可被接合到阀座26。推进剂40可被设置在外容器22的底部和活塞55的底部之间。该推进剂40可被保留并且不被分配。

如果需要，外容器22、阀座26、阀组件28和/或活塞55可为聚合的。所谓聚合的是指该部件是由塑性材料形成的，包括聚合物、和/或尤其是聚烯烃、聚酯、或尼龙，并且更具体地为pet。因此，整个气溶胶分配器20或其具体部件可不含金属，从而允许进行微波处理。对气溶胶分配器20或其可加压容器的微波加热在分配之前提供对产品42的加热。如果要将产品42施用到皮肤，则在分配之前对产品42进行加热可为期望的，因为其在较低粘度下更有效或其旨在被吃下。

该阀座26可具有与颈部24周边互补的阀座26周边。该阀座26和/或容器颈部24中的至少一者可具有穿过其中的一个或多个通道50。除此之外或另选地，该通道50可在阀座26和容器颈部24之间的界面处形成。具体地，上部容器部分22u的底部边缘和下部容器部分22l的顶部边缘互补。该通道50可由不规则部分诸如上部容器部分22u的底部边缘和/或下部容器部分22l的顶部边缘之间和上的细齿、merlin、锯齿、凹口、齿等形成。

除了tre密封件之外，外容器22和所有其他部件可包含、由或基本上由pet、pen、尼龙evoh、或它们的共混物组成，以满足dotsp14223。此类材料可选自单一类的可再循环材料，如上面spi所阐述的。该活塞55可包括允许期望的刚性和密封性能的单独塑料、热塑性塑料、弹性体、橡胶、硅树脂、lde/pet、pet/tpe、pe、pp、尼龙、和/或它们的化合物或混合物。

如果需要，外容器22和/或活塞55可为透明的或基本上透明的。该排列提供如下有益效果：消费者知道产品42何时接近用尽，并且允许改善对产品42属性诸如颜色、粘度等的传送。此外，如果施加有此类装饰的背景为透光的，则容器的贴标或其他装饰可更明显。

该外容器22可限定气溶胶分配器20的纵向轴线。该外容器22可如图所示为轴对称的、或可为偏心的。尽管所示出的为圆形横截面，但本发明不不限于此。该横截面可为正方形、椭圆形、不规则形等。此外，该横截面还可如图所示为大致恒定的、或可为可变的。如果选择可变的横截面，则外容器22可为圆筒形的、沙漏形的、或单调渐缩的。

该外容器22的高度可在6cm至40cm的范围内，该高度为在轴向上获取的，并且如果选择圆形占有面积，则直径为4cm至60cm。该外容器22可具有在115cc至1000cc范围内的体积，不包括其中的任何部件，诸如产品递送装置。该外容器22可为注射拉伸吹塑的。如果是这样，则注射拉伸吹塑工艺可提供大于8，8.5，9，9.5，10，12，15或20的拉伸比。

该外容器22可被放置在基座上。该基座被设置在外容器22和气溶胶分配器20的底部上。合适的基座包括花瓣状基座、香槟基座、与基座结合使用的半球形或其他凸起基座。或者，该外容器22可具有带有任选的凹口的大致平坦基座。

该外容器22可包括两个或更多个单独部分，具体为上部容器部分22u和下部容器部分22l。上部容器部分22u和下部容器部分22l中的每一者可为整体的并且由单个一体件制成，或可由被装配在一起的多个件构成以分别形成上部容器部分22u或下部容器部分22l。

上部容器部分22u可大致为穹顶形的，其下侧具有凹面，从而产生体积以一致地接收活塞55。在制造期间和/或在产品寿命结束时，活塞55可嵌套在上部容器部分22u内部，而活塞55的任何部分不会从其中向外延伸。

该下部容器部分22l可为用于外容器22的大致封闭端底部。该下部容器部分22l可具有比上部容器部分22u更大的纵向长度。当被接合到上部容器部分22u时，下部容器部分22l可至少包括外容器22的纵向长度的10％，o20％，30％，40％，50％，60％，70％，80％或90％，如在纵向轴线上所测量的。该上部容器部分22u可包括外容器22的剩余部分。

该上部容器部分22u和下部容器部分22l可在密封件58处接合。该密封件58为上部容器部分22u和下部容器部分22l之间的不透流体接头。尽管示出了上部容器部分22u和下部容器部分22l在其两者之间具有被设置在外容器22的顶部附近的密封件58，但是本领域技术人员将认识到本发明不限于此。该密封件58可包括被设置在外容器22的壁的环形外侧的周向凸缘，以保持恒定横截面处的内径，并且不干扰活塞55从下部容器部分22l到上部容器部分22u的轴向移动。该外侧凸缘还提供用于推进剂40填充的通道50的有利设置，如下所述。

该密封件58可被设置在外容器22的顶部和底部之间的任何合适的位置处。只要求活塞55可插入到下部容器部分22l和优选的上部容器部分22u中的一者中，并且上部容器部分22u和下部容器部分22l可以流体型关系密封。

该活塞55可具有顶部，环形裙部55s从顶部垂下。该裙部55s具有轴向方向上的深度。当活塞55在外容器22内移动时，尤其是在活塞55滑动地越过密封件58从下部容器部分22l移动到上部容器部分22u时遇到任何不规则部分的情况下，裙部55s可使活塞55的翘起或偏轴取向最小化。该顶部可一致地配合在上部容器部分22u的下侧内并且符合该下侧。该活塞55的顶部可被取向或其中心部分和同心部分朝阀组件28向上凹入取向并且具体与阀座26互补。

优选地，该裙部55s的轴向尺寸小于或等于上部容器部分22u的轴向尺寸。如下所述，该相对尺寸提供了有利的推进剂装填。

歧管可在压力下通过上部容器部分22u和下部容器部分22l之间的至少一个通道来供应推进剂。该歧管可缩回地被设置在肩部25上方。该歧管可与肩部接触，从而在其间形成临时密封件58。合适的通道在smith的共同转让的us8,869,842中特别描述于图8的第7列第57行到第8列第2行和第8列第44-60行中。

当临时密封件58在歧管和肩部之间建立时，推进剂40可被装填到上部容器部分22u和/或下部容器部分22l中。用于利用推进剂40来装填外容器22的合适方法在smith的共同转让的us8,869,842中描述在图9和第8列第15-35行中。

该外容器22可被加压至100kpa至1300kpa、110kpa至490kpa、或270kpa至420kpa的内部表压力。特定气溶胶分配器20可具有1100kpa的初始推进剂40压力和120kpa的最终推进剂40压力、900kpa的初始推进剂40压力和300kpa的最终推进剂40压力、500kpa的初始推进剂40压力和0kpa的最终推进剂40压力等。

如果期望上部容器部分22u和下部容器部分22l之间的永久密封件58，则密封件58可被焊接。具体地，如果上部容器部分22u和下部容器部分22l为聚合的并且具有相容的熔融指数，则可通过焊接来将此类部件密封，以将推进剂保持在其中。合适的焊接方法可包含声波、超声波、旋转、和激光焊接。焊接可利用诸如从康涅狄格州的丹伯里的bransonultrasonicscorp.购得的商购焊机来完成。另选地或除此之外，通道可预先地由栓塞堵塞或通过粘合剂粘结来密封。合适的密封方法在smith的共同转让的us8,869,842中特别描述于图9和第8列第30-43行中。

如果可释放密封件58为期望的，则密封件58可利用螺纹连接件来形成。螺纹连接件可位于容器22的内部或外部。具体地，上部容器部分22u和下部容器部分22l可在其间的密封件58处被可释放地螺旋接合在一起。

该外容器22侧壁也限定内径。优选地，上部容器部分22u和下部容器部分22l的内径匹配，使得活塞55可毫无困难地在其间移动。具体地，至关重要的是，活塞55能够从与下部容器部分22l的基座并置的近端位置平移到与上部容器部分22u的顶部并置的远端位置。

参考图2b并且更详细地检查活塞55，活塞55具有两个相对面：朝容器22的顶部进行取向的顶面和朝容器22的底部进行取向的大致相对的底面。活塞55的尺寸被设定成在将推进剂40与产品42密封时可滑动地配合在容器22的孔内。

参考图2a，活塞55的底面大致向下凹入，从而在该底面与下部容器部分22l的基座的内部之间形成腔。该腔用于包含推进剂40。该腔可为大致环形形状的。据信该形状提供贴靠活塞55的径向向外的力，以改善与活塞55和下部容器部分22l/上部容器部分22u的内表面的一致性，并且使活塞55和下部容器部分22l/上部容器部分22u的内表面之间的渗漏最小化。

该推进剂40提供用于使活塞55在下部容器部分22l和上部容器部分22u内推进和从下部容器部分22l推进到上部容器部分22u的原动力，从而响应于用户需求来分配产品42。当活塞55位于起始位置或近端位置中时，包含推进剂40的腔具有最小体积。随着活塞55推进，推进剂40腔扩大，从而根据波义耳定律来减小其中的压力。

参考图2c，活塞55的上表面可与上部容器部分22u的顶部的内部一致。该排列提供了活塞55到达远端位置或最终位置的最大行程。当活塞55的顶面与上部容器部分22u的下侧接触时，其间的所有产品42被分配，从而有利地使在气溶胶分配器20的有效寿命结束时留下的任何剩余产品最小化。

如果需要，如所示的，上部容器部分22u可不含并且不具有锥形肩部25。与恒定横截面联接的此类几何形状提供了如下有益效果：活塞55可自由地行进到上部容器22u的顶部，从而确保分配所有产品42。

参考图3a和3b，该气溶胶分配器20可有利地如下进行制造。该活塞55可被嵌套，即可移除地被设置在上部容器部分22u内的其最终位置中。该上部容器部分22u靠近下部容器部分22l放置，使得通道穿过该上部容器部分22u。

如上所述，推进剂40通过通道而被装填。如上所述，该通道优选地位于上部容器部分22u和下部容器部分22l之间。该推进剂40优选地被装填在活塞55的下侧并进入下部容器部分22l、或下部容器部分22l和上部容器部分22u的一些组合中。优选地，没有推进剂40被装填在活塞55上方。在推进剂装填完成之后，通道可如上所述被密封。

在通道50被密封前后，上部容器部分22u和下部容器部分22l可接合在一起，从而形成不透流体的密封件58。如果通道50位于上部容器部分22u和下部容器部分22l之间，则通道50和上部容器部分22u到下部容器部分22l的密封可发生在单个步骤中。

在密封件58封闭并且上部容器部分22u和下部容器部分22l永久地接合在一起之后，产品42可被插入到气溶胶分配器中。产品42填充可发生在与推进剂40装填相同工厂处或发生在不同的制造地点。

具体地，产品42可通过阀组件28以已知的方式而被插入到上部容器部分22u中。当产品42进入上部容器部分22u时，活塞55朝下部容器部分22l的基座向下移位。此类移位压缩推进剂40，从而根据波义耳定律来增加压力。在使用条件下，压力可最终增加到期望的起始压力。

该气溶胶分配器20在被提供给用户时可具有初始压力。该初始压力为特定装填操作的最高压力并且对应于尚无产品42从产品递送装置中分配时的情况。当产品42用尽时，该外容器22接近最终压力。该最终压力对应于从产品递送装置中用尽基本上所有产品42时的情况，少量残余除外。本发明的一个有益效果是在寿命结束时残余的产品意外地被最小化。

该排列提供了如下有益效果：推进剂40可被装填到比期望的起始压力更低的压力，从而减少推进剂40装填时间并降低被施加到装填机械的压力。另一个有益效果是当气溶胶分配器20准备销售或使用时，推进剂40被设置在用于最终用途的期望位置中。

参考图4，如果需要，则气溶胶分配器可设置有纵向螺杆31。该螺杆31可与纵向轴线重合并且可螺旋地连接到螺母32。盖螺母32继而可刚性地接合到活塞55。如果需要，可在螺杆31和螺母32之间的界面处设置高粘度润滑剂，以使活塞55上方的渗漏最小化。

当活塞55在推进剂40压力下纵向推进时，活塞55同时旋转并轴向推进，直到活塞55到达其最终位置，如所示的。预先据信此类旋转赋予正被分配的产品42的漩涡，从而改善雾化。图4还示出了双阀系统可与本发明的气溶胶分配器20一起使用。

参考图5，如果需要，下部容器部分22l可具有封塞孔56，其中栓塞57或单向阀穿过基座或与该基座并置。封塞孔56以已知方式提供对活塞55下侧的腔的填充。优选地，下部容器部分22l在其基座或下侧壁部分中不具有封塞孔56。不具有封塞孔56提供了用于消除渗漏路径和随后的堵塞操作两者的有益效果。同样，使下部容器部分的基座和侧壁成一体，例如由单件材料形成，这消除了另一个渗漏路径和随后的接合操作。

本文所公开的量纲和值不应被理解为严格限于所引用的精确数值。相反，除非另外指明，否则每个此类量纲旨在表示所述值以及围绕该值功能上等同的范围。例如，被公开为“40mm”的尺寸旨在表示“约40mm”并且被公开为“约1100kpa”的压力旨在包括1103.2kpa。

除非明确排除或限制，包括任何交叉引用的或相关的专利或专利申请的本文引用的每篇文献全文以引用方式并入本文。对任何文献的引用不是对其作为与本发明任何公开或本文受权利要求书保护的现有技术的认可，或不是对其单独地或以与任何其他参考文献或多个参考文献的组合提出、建议或公开此类发明的认可。此外，当本发明中的术语的任何含义或定义与以引用方式并入的文件中相同术语的任何含义或定义矛盾时，应当服从在本发明中赋予该术语的含义或定义。本文所示的限定范围的所有限制均可与限定范围的任何其他限制一起使用。即一个范围的上限可与另一个范围的下限一起使用，并且反之亦然。

虽然已举例说明和描述了本发明的具体实施方式，但是对于本领域技术人员来说显而易见的是，在不脱离本发明实质和范围的情况下可作出多个其他改变和变型。因此，本文意图在所附权利要求中涵盖属于本发明范围内的所有这些变化和修改。