CN108780000A

CN108780000A - 定量投配设备

Info

Publication number: CN108780000A
Application number: CN201780017357.2A
Authority: CN
Inventors: P·施密特; P·斯托尔本
Original assignee: Obrist Closures Switzerland GmbH
Current assignee: Obrist Closures Switzerland GmbH
Priority date: 2016-01-19
Filing date: 2017-01-19
Publication date: 2018-11-09
Anticipated expiration: 2037-01-19
Also published as: CN108780000B; EP3405754A1; WO2017125519A1; EP3405754B1; BR112018014728A2; US20190265090A1; MX2018008850A; US10782172B2

Abstract

提供一种定量投配设备，并包括：具有产品能够从容器通过其进入的入口的定量投配腔室；产品从腔室流入其并通过其流出装置的出口；位于出口周围的虹吸构件；腔室内的排气口；通向容器的容器侧排气孔，其中：虹吸构件相对于出口终止于水平L1；出口在水平L2处通向腔室；从而在使用中，产品通过一个或多个入口流入腔室，并填充所述腔室直到达到L2，并随后通过虹吸构件将产品从腔室虹吸到出口，继续虹吸直到腔室内的产品达到L1，于是：空气进入排气口中断虹吸；并且空气通过容器侧排气孔通入容器中，从而之后重复腔室的再装料，其中提供弯道用于防止产品通过排气口泄漏。

Description

定量投配设备

本发明涉及用于从容器中控制输送某一剂量的可流动产品的设备。

在某些方面和实施例中，本发明涉及反复分配受控剂量的液体的装置和手段。

一个使用领域是包含洗涤剂(诸如硬面清洁成分的洗涤剂或其他清洁制剂，织物调理剂等)的家庭或日常使用的定量投配设备。其他使用领域包括，例如定量投配设备用于手动或自动洗碗液、护发产品和诸如漱口水的口腔护理应用。

在不需要反复倒置容器的情况下，可以期望输送重复剂量的液体。

根据本发明的一方面，提供一种定量投配设备，包括：

-具有产品能够从容器通过其进入的入口的定量投配腔室；

-产品从腔室流入其并通过其产品流出设备的出口；

-位于出口周围的虹吸构件

-腔室内的排气口

-通向容器的容器侧排气孔，

其中：

-所述虹吸构件相对于出口终止于水平L1

-所述出口在水平L2处通向腔室

-从而在使用中，产品通过一个或多个入口流入腔室，并填充所述腔室直到达到L2，

并随后通过虹吸构件将产品从腔室虹吸到出口，继续虹吸直到腔室内的产品达到L1，

于是：

-空气进入排气口中断虹吸；并且

-空气通过容器侧排气孔通入容器中，从而之后重复腔室的再装料，其中

-提供弯道用于防止产品通过排气口泄漏。

该弯道可以包括用于在排气口前面获取产品的储存器。

入口可以包括一个或多个孔口：

排气口可以包括管。

该排气口管可以具有通向腔室的一端和暴露于大气压力下的一端。

在使用中，该排气口可以通向腔室的高于L2的水平L3处。

容器测排气孔可以是管。

空气可以从排气口和/或从出口通入容器中。

排气口可以提供单向阀，用于允许空气进入腔室而阻止产品通过其流出。

出口可以是管。

虹吸构件可以具有大体椭圆形的截面。在某些实施例中，虹吸构件可以具有大体8字形的截面。这可以使定量投配器能够在以各种角度定向的同时进行分配(除了当反转到180°时)。

出口可以具有大体圆形的截面。

本发明还提供定量投配设备，包括：

-具有产品能够从容器通过其进入所述设备的一个或多个入口孔的分配腔室；

-产品从腔室流入其中并通过其流出设备的出口管；

-位于出口管周围的虹吸罩

-置于腔室内的大气排气管，其具有通向腔室的一端以及暴露在大气中的另一端，

-伸进容器的容器侧排气管，

其中：

-所述虹吸罩相对于出口管终止于高度H1

-所述出口管在高度H2处通向腔室

从而在使用中，产品通过入口流入腔室，并填充所述腔室直到达到H2，并随后通过虹吸罩与出口管之间的间隙将产品从腔室虹吸到出口管，继续虹吸直到腔室内的产品达到高度H1，于是：

-空气从大气排气管进入腔室中断所述虹吸

-空气通过容器侧排气管通入容器中

-并且随后重复对定量投配腔室的再装料，其中

提供弯道用于防止产品通过排气口泄漏。

在某些实施例中，该设备配置成仅使用重力和气压差异进行工作，即不需要施加任何正压力(例如通过挤压瓶子)。换而言之，设备将简单通过将容器朝上而无需用户进一步干预，就能运作进而提供一次或多次剂量；特别是该设备是自动定量投配和自动再装料，从而如果容器保持朝上，则该设备将装料和定量投配，然后再装料和再定量投配。

本发明的优势在于，在使用期间(即当分配的液体从容器中耗尽时)实现定量投配，同时为终端用户提供最佳的人体工程学，该终端用户能够在两个定量投配操作期间和/或在其间分配某一剂量的液体而不会承受负担，同时将定量投配设备保持在最舒适的取向(即角度)。事实上，在优选实施例中，本发明的定量投配装置由符合人体工程学的定量投配装置组成。

在某些实施例中，设备配置成在高达约45°的倾斜度下工作，即，当容器倾斜时以及当其上下倒置时。

本发明还提供如本文描述的、与容器相结合的设备。

该容器可以填充可流动产品。

该可流动产品可以具有0.001mPa.s至10mPa.s范围的粘度。

可流动产品的粘度极限可以大约是在100s-1下0.1Pa.s。

在某些实施例中，例如，包装调整至与诸如水的产品或具有类似粘度的产品一起工作：水在20℃下的粘度为1mPa.s或在23℃下为0.9321。

在其他实施例中，例如，包装调整至与具有更高粘度的产品一起工作，例如，包括洗涤剂、洗洁精、洗衣护理、地板清洁剂、织物柔顺剂以及洗碗产品的日常和/或工业清洁产品。此外，该定量投配设备适合于定量投配任何类型的酒精饮料、粘性食物(诸如番茄酱、芥末或蜂蜜)，例如在23℃下具有2至3mPa.s范围或1至2mPa.s范围粘度的产品。

在某些实施例中，产品的粘度定律是近似η＝0.222.y^-0.4。

容器的容量可以例如在100ml至5L的范围，例如250ml至1L的范围、例如500ml、750ml或1L。

在某些方面和实施例，本发明涉及洗涤剂定量投配设备，其以待定量投配液体的特定粘度为特征。

容器可以例如是诸如吹塑瓶的塑料容器。

在另一方面，本发明涉及反复分配受控剂量的液体的装置和手段。在优选的实施例中，本发明涉及用于分配某一剂量液体的定量投配装置，包括：容器，功能性连接到所述容器的定量投配设备，容纳在所述容器中的液体；并具有以下特征：所述液体是剪切稀化液体，并且所述剪切稀化液体在100s”1、23℃下测得具有大于1Pa.s的粘度。

在另一方面，本发明涉及用于定量投配黏性产品的定量投配设备的应用。优选地，产品在100s”1、23℃下测得具有1Pa.s至3Pa.s范围的粘度。

本发明的不同方面和实施例可以分别使用或一起使用。例如，一种带有压接法兰的设备，其在特定范围与阀门相结合，该阀门的外围法兰在特定范围内并且重量在特定范围内。

在所附的独立权利要求和从属权利要求中阐述本发明的进一步特别的和优选的方面。从属权利要求的特征可以酌情与独立权利要求的特征结合，并且可以与权利要求中明确阐述的那些特征以外的特征相结合。

参考附图，现在更具体地描述本发明。

在以下的说明书中，诸如上部、下部、径向和轴向的所有取向术语相对于附图使用，并且不应解释为限制本发明或其与闭合件的联系。

以下充分详细地描述了示例性实施例，使得本领域的普通技术人员能够实施和实现本文所述的系统和过程。重要的是要理解，可以以许多替代形式提供实施例，并且不应该将其解释为限于这里阐述的实例。

因此，尽管可以以各种方式修改实施例并采用各种替代形式，但是在附图中示出了其具体实施例，并且在下文作为实例详细描述。并不旨在限定公开的特定形式和个别实施例，本发明还旨在覆盖这些实施例的组合。相反，应该包括落入所附权利要求范围内的所有修改、等同物和代替物。在整个附图和详细描述中，示例性实施例的元件适当地统一用相同的附图标记表示。

本文使用的用于描述实施例的术语不用于限制范围。冠词“a”、“an”和“the”是单数的，因为它们具有单个指示对象；然而，本文中单数形式的使用不应该排除超过一个指示对象的存在。换句话说，除非上下文另外清楚指出，以单数形式提及到的元件可以是一个或多个。进一步理解的是，当本文使用术语“包含(comprise)”、“包含(comprising)”、“包括(includes)”、和/或“包括(including)”时，指定存在声明的特征、物品、步骤、操作、元件和/或部件，但不排除存在或附加一个或多个其他特征、物品、步骤、操作、元件、部件和/或其组。

除非另行定义，本文使用的所有术语(包括技术和科学术语)均解释为本领域里的惯例。进一步理解的是，除非本文明确定义，否则共同使用中的术语还应该被解释为相关领域中的惯例而不是理想化或过于正式的含义。

图1和图2示出了总体标识为10的定量投配设备。

该设备包括主体，具有主腔室15、出口管20、排气管25、虹吸罩30和容器侧排气孔35。

该腔室15具有产品入口40。在这个实施例中提供4至14个入口。

该主体具有排气孔35从其延伸出来的顶板45。

出口管20通常是圆柱形的并且通常是居中的(并非必须的)，并且与排气孔35流体连通，但是该管本身终止于排气孔35前的水平面L2处，即它们是不连续的。

虹吸罩30具有总体椭圆形的剖面并从顶板向下且围绕管20延伸(其在出口管周围产生间隙)。注意到其没有一直延伸到管20的底部，而是终止于水平L1。

发明人意外发现由于这种椭圆形或8字形剖面，可以在各种角度斟出产品。因此，不需要将容器(即该定量投配设备)保持在特定角度上。因此，这种8字形剖面确保足够的产品即使在低角度下也能以最大速度流入产品腔室，从而允许消费者进行符合人体工程学的操作。

排气管25从设备的外部延伸通过腔室并终止于水平L3(其高于L2)。

在使用中，该设备附接在装满可流动产品的容器(未示出)上。如果该容器朝上，产品开始通过入口40(图3)填充腔室15。

产品继续填充腔室15直到到达水平L2(图4)，此时产品开始虹吸在虹吸罩30的内部和出口管20的外部之间，在管20的顶部和顶板45之间(不是从排气孔35出来)、沿着出口管20向下流动并从设备出来(图5)。

产品从腔室15流出直到达到水平L1(图6)。此时虹吸被排气管25内的空气中断，并完成来自设备的定量投配。现在空气可以通过出口管20然后排气孔35通入到容器中。然后对设备进行再装料，并可以重复该过程。

下面描述了对根据上述一般结构的设备的不同部件的各种输入参数进行的一系列实验。

A值＝空气室

A1直径(没有变化，6.2mm)

A2高度＝59mm目前(>C2)

B值＝中心管

B1直径：4.3mm或6.2mm

B2高度：0mm至130mm之间

C值＝分配腔室

C1直径：10mm(没有变化)

C2高度：42mm(没有变化)

D值＝孔

D孔的数量：多达7个孔

G倾斜性能：倒置(UD)或45°

Vo 2瓶(兰诺(Lenor)RTM)1L&0.75L

表格1

瓶子体积(ml)	B1管径(mm)	倒置或45°	D孔数量	B2长度(mm)
					750	6.2	UD	4	130
750	6.2	UD	7	50
					750	6.2	UD	7	130
750	6.2	45°	7	50
					750	6.2	45°	7	130
1000	6.2	UD	4	50
					1000	6.2	UD	7	50
1000	6.2	UD	7	130
					1000	6.2	45°	4	50
1000	6.2	45°	7	50
					1000	6.2	45°	7	130

A1、A2、C1及C2固定。

图7至10示出了从通过根据本发明形成的设备的分配收集的数据。例示了“斟出定量”的分配原理。所有测试在23℃下执行，并且本文涉及的粘度测量是由标准流变仪301(安东帕(Anton Paar))进行，以确定粘度η＝f(y，剪切速率)；以及剪切应力τ＝f(y，剪切速率)，如图16所示。

图11和12显示了优选的实施例形成的定量投配设备110。如图11所示，7或14个产品入口孔的取向分别表示为49mm²或99mm²的整个表面。

图12和14显示了定量投配设备的横断面视图，该定量投配设备具有椭圆形和/或8字形的虹吸罩，其在这个实施例中由120mm²的虹吸管表面组成。已经发现产品入口开口40的整个表面与虹吸管表面的比值还可以影响定量投配，特别是如果入口的整个表面小于虹吸管表面。优选地，所述入口开口40的整个表面和所述虹吸管表面30的比值可以在0.35至0.9范围，优选地0.4至0.8+/-0.03。优选地，产品入口孔表面在40至100mm²范围内，优选地在49至99mm²范围内。因此，如图7至11和12所示，7和/或14个入口孔确保正确的定量投配。

图13和14显示了根据优选的实施例形成的定量投配设备210。图13例示了可以附加存在以避免任何泄漏的弯道。如果用本定量投配设备定量投配高粘度产品，这个弯道就非常有利，因为在定量投配后，少量粘性的高粘度液体可能留在出口管表面并可能造成最后不必要的滴落。因此，这些残留的液体可以积聚在弯道产生的空间255里。从而避免了滴落。

图15显示了使用图11～14显示的类型的定量投配设备与不同粘度液体结合的一些实验结果。

液体的粘度和流变学特性可以影响挤压操作中的准确性、定量投配速度和舒适度。已经发现具有在下述范围内的剪切稀化型流变学特性和粘度的液体可以意外地以各种角度良好定量投配，并提供无滴落的定量投配。在优选的实施例中，本文的液体在100s”¹、在23℃下测得的粘度在1.1Pa.s至3.70Pa.s范围。已经进一步意外地发现以上粘度将输送恒定剂量的液体。

图16至19详细描述了使用根据本发明形成的定量投配设备另外的实验。

表格2描述了用定量投配设备测试的各种不同洗衣剂的推测值和测量值。发明人意外地发现，本发明的定量投配设备能够通过在100s-1下具有0.1Pa.s的粘度极限来定量投配不同的高粘度产品。

表格2

这个表格显示了使用根据本发明形成的设备的另外的结果。

尽管本文已参考附图详细公开了本发明的示例性实施例，应该理解的是，本发明不限于所示的精确实施例，并且在不脱离由所附权利要求及其等同物限定的本发明的范围的情况下，本领域技术人员可以在其中进行各种改变和修改。

Claims

1.定量投配设备，包括：

-具有产品能够从容器通过其进入的入口的定量投配腔室；

-产品从腔室流入其并通过其流出设备的出口；

-位于出口周围的虹吸构件

-腔室内的排气口

-通向容器的容器侧排气孔，

其特征在于：

-所述虹吸构件相对于出口终止于水平L1

-所述出口在水平L2处通向腔室

-从而在使用中，产品通过一个或多个入口流入腔室，并填充所述腔室直到达到L2，并随后通过虹吸构件将产品从腔室虹吸到出口，继续虹吸直到腔室内的产品达到L1，

于是：

-空气进入排气口中断虹吸；并且

-提供弯道用于防止产品通过排气口泄漏。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述弯道包括在排气口前面获取产品的储存器。

3.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述入口包括一个或多个孔口。

4.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述排气口包括管。

5.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述排气口管具有通向腔室的一端和暴露于大气压力下的一端。

6.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述虹吸构件具有大体8字形的截面。

7.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，在使用中所述排气口通向腔室的高于L2的水平L3处。

8.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述容器侧排气孔是管。

9.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，空气从排气口和/或从出口通入到容器中。

10.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述排气口设置单向阀以允许空气进入腔室而阻止产品通过其流出。

11.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述出口是管。

12.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述虹吸构件具有大体椭圆形的截面。

13.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述出口具有大体圆形的截面。

14.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述定量投配腔室的截面具有大体8字形的轮廓。

15.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述虹吸构件的截面具有大体8字形的轮廓。

16.定量投配设备，包括：

-产品从腔室流入其中并通过其流出设备的出口管；

-位于出口管周围的虹吸罩

-置于腔室内的大气排气管，其具有通向腔室的一端和暴露在大气中的另一端，

-通向容器的容器侧排气管，

其特征在于：

-所述虹吸罩相对于出口管终止于高度H1

-所述出口管在高度H2处通向腔室

-空气从大气排气管进入腔室中断所述虹吸

-空气通过容器侧排气管通入容器中

并且随后重复对定量投配腔室的再装料，其中提供弯道用于防止产品通过排气口泄漏。

17.基本上如上文参考附图所述并如附图所示的设备。

18.根据前述权利要求中任一项所述的设备，与容器结合在一起。

19.根据权利要求18所述的结合，其特征在于，所述容器填充有可流动产品。

20.根据权利要求19所述的结合，其特征在于，所述流动产品具有0.001mPa.s至10mPa.s范围的粘度。

21.根据权利要求19所述的结合，其特征在于，所述流动产品的粘度极限在100s-1下是0.1Pa.s。

22.基本上如上文参考附图所述并如附图所示的结合。

23.用于分配某一剂量的液体的定量投配装置，包括：

(i)容器；

(ii)根据前述权利要求中任一项所述的定量投配设备，功能性连接到所述容器，

(iii)包含在所述容器中的液体；

其特征在于，所述液体是剪切稀化液体，并且所述剪切稀化液体在100s”1下、23℃下测得具有大于1Pa.s的粘度。

24.权利要求1～17中任一项所述的定量投配设备的应用，用于对在100s”1、23℃下测得具有1Pa.s至3Pa.s粘度的液体进行定量投配。