ДОЗАТОР ДЛЯ ДОЗИРОВАНИЯ ТЕКУЧЕГО МАТЕРИАЛА
DISPENSER FOR DISPENSING OF FLUID MATERIAL

Уровень техники
Дозаторы для солнцезащитных лосьонов хорошо известны из уровня техники. Обычно солнцезащитные лосьоны выпускают в сжимаемом тюбике или контейнере, имеющем простую конструкцию в виде деформируемого резервуара с выпускным отверстием. Для получения порции солнцезащитного лосьона части тюбика или контейнера сжимают, чтобы деформировать содержимое резервуара, в результате чего лосьон выдавливается наружу. У такой конструкции есть несколько недостатков. В известных из уровня техники конструкциях скорость выдачи и количество выдавливаемого продукта плохо поддаются контролю. Кроме того, максимальное извлечение продукта может быть затруднено из-за невозможности полного выдавливания содержимого резервуара. Пользователь также может нерационально сосредотачивать давление на участке тюбика или емкости, не обеспечивая полного извлечения продукта. Солнцезащитный лосьон обычно наносят на кожу ладонями и пальцами. После применения солнцезащитного лосьона на руках обычно остается нежелательный остаток средства.
Краткое описание изобретения
Одним объектом настоящего изобретения является дозатор для выдачи текучего материала, например, солнцезащитного лосьона, включающий упруго деформируемый корпус, охватывающий замкнутое пространство для размещения текучего материала, причем деформация корпуса из его нормального состояния приводит к уменьшению замкнутого пространства. Также предусмотрен выпускной элемент, имеющий по меньшей мере одно сформированное в нем выпускное отверстие и по меньшей мере один клапан для регулирования потока текучего материала. Вентиляционное отверстие выполнено для сообщения с атмосферой вне корпуса с замкнутым пространством. Вентиляционное отверстие выполнено с возможностью поступления воздуха в замкнутый объем, чтобы содействовать возврату корпуса в нормальное положение после деформации. Корпус выполнен таким образом, что пороговая величина деформации корпуса приводит к достаточному уменьшению замкнутого пространства, так что текучее вещество выталкивается из замкнутого пространства через выпускное отверстие сквозь по меньшей мере один клапан.
Замкнутый объем корпуса может служить в качестве резервуара для содержания текучего материала. При деформации корпуса текучее вещество в резервуаре выдавливается из замкнутого пространства через выпускное отверстие сквозь по меньшей мере один клапан. В альтернативном варианте осуществления в замкнутом пространстве расположен пластичный пакет, содержащий текучее вещество. Корпус выполнен таким образом, что пороговая величина деформации корпуса приводит к достаточному уменьшению замкнутого пространства для повышения давления в замкнутом пространстве, действующего на пластичный пакет в такой степени, что текучее вещество выталкивается из пластичного пакета через выпускное отверстие сквозь по меньшей мере один клапан. Определенное преимущество заключается в том, что дозатор по настоящему изобретению предоставляет возможность создания давления, которое должно быть оказано на пластичный пакет, чтобы привести к порционной выдаче из него вещества. Это позволяет избежать деформации тюбика или бутылки с непосредственным преодолением сопротивления текучего материала, как известно из уровня техники. Создание давления в замкнутом пространстве позволяет создать в целом изобарическую среду, равномерно воздействующую на весь пластичный пакет, а не на отдельные его части. Это обеспечивает более равномерное приложение давления и более полное удаление содержимого пластичного пакета.
Другим объектом настоящего изобретения является дозатор для выдачи текучего материала, включающий: корпус; резервуар для текучего материала; аппликатор с формой шпателя, имеющий противоположные грани, соединенные свободным краем и заканчивающиеся им; и по меньшей мере одно выпускное отверстие, выполненное в одной из граней поблизости от свободного края, причем указанное по меньшей мере одно выпускное отверстие сообщается с резервуаром.
Используемый в данном описании термин «текучее вещество» означает любой в целом несжимаемый материал, который может течь под давлением, такой как лосьон, мазь, крем, суспензия или взвесь.
Эти и другие особенности настоящего изобретения станут более понятными при рассмотрении приведенного далее подробного описания и прилагаемых чертежей.
Краткое описание чертежей
На Фиг. 1-2 приведены виды в перспективе дозатора в соответствии с настоящим изобретением;
На Фиг. 3 приведены виды с пространственным разделением компонентов дозатора в соответствии с настоящим изобретением;
на Фиг. 4А-4В показаны возможные места расположения вентиляционных отверстий согласно настоящему изобретению;
на Фиг. 5 приведен вид в поперечном разрезе по линии 5-5 по Фиг. 1 (пакет не показан);
на Фиг. 6 приведен вид в поперечном разрезе по линии 6-6 по Фиг. 1 (пакет не показан);
на Фиг. 7-10 показан процесс подготовки дозатора к использованию в соответствии с настоящим изобретением;
на Фиг. 11 показан возможный способ деформации, пригодный для применения согласно настоящему изобретению;
на Фиг. 12 схематически изображена деформация корпуса при повышенном давлении в замкнутом пространстве в соответствии с настоящим изобретением;
на Фиг. 13 показан каркас, пригодный для применения согласно настоящему изобретению;
на Фиг. 14-16 изображена крышка, пригодная для применения согласно настоящему изобретению;
на Фиг. 17-19 изображен выпускной элемент, пригодный для применения согласно настоящему изобретению;
на Фиг. 20-21 изображена конструкция клапана, пригодная для применения согласно настоящему изобретению;
на Фиг. 22-23 изображен разъемный фиксатор, пригодный для применения согласно настоящему изобретению; и
На Фиг. 24 показана защитная крышка, пригодная для применения согласно настоящему изобретению.
Подробное описание изобретения
На чертежах изображен дозатор 10, используемый для выдачи текучего материала. Специалистам в данной области техники должны понимать, что дозатор 10 может использоваться для выдачи различных текучих веществ, но особенно хорошо он подходит для солнцезащитных лосьонов.
Дозатор 10 обычно содержит упруго деформируемый корпус 12, охватывающий замкнутое пространство 14, необязательно - пластичный пакет 16 в замкнутом пространстве 14; выпускной элемент 18, имеющий по меньшей мере одно сформированное в нем выпускное отверстие 20; по меньшей мере один клапан 22, регулирующий поток к выпускному отверстию 20 из замкнутого пространства 14 или пластичного пакета 16, в зависимости от обстоятельств; и вентиляционное отверстие 24, сформированное для сообщения между замкнутым пространством 14 и атмосферой снаружи корпуса 12.
Корпус 12 может иметь различные конфигурации, включая цельную конструкцию или сборку соединенных между собой элементов. В качестве неограничивающего примера, проиллюстрированного на чертежах, корпус 12 может включать чашеобразную часть, содержащую основание 26 и боковую стенку 28, проходящую от него вверх. Части корпуса 12, такие как участки боковой стенки 28, выполнены с возможностью упругой деформации из нормального состояния покоя. Нормальное положение покоя соответствует отсутствию внешних воздействий. Корпус 12 может быть выполнен с возможностью упругой деформации путем изготовления его из материала, обладающего достаточной «памятью» для возврата в нормальное положение после устранения деформирующего воздействия. Например, корпус 12 может быть выполнен из одного или нескольких термопластичных материалов, эластомерных материалов или их сочетаний, чтобы обеспечить такую упругую деформацию.
Как показано на Фиг. 12, деформация корпуса 12 приводит к уменьшению замкнутого пространства 14. Это, в свою очередь, приводит к повышению давления в замкнутом пространстве 14 (показано маленькими стрелками внутри замкнутого пространства 14). Деформация корпуса 12 может вызываться различными способами, включая надавливание рукой на корпус 12. При устранении такого давления корпус 12 возвращается в целом в свое нормальное положение.
Замкнутое пространство 14 должно быть достаточно закрытым, так чтобы при уменьшении его объема в нем повышалось давление. При закрытом замкнутом пространстве 14 возврат корпуса 12 в нормальное положение не может достигаться должным образом без впуска воздуха в замкнутое пространство 14. Вентиляционное отверстие 24 выполнено с возможностью поступления воздуха в замкнутое пространство 14, чтобы содействовать возврату корпуса 12 в нормальное положение после деформации. Вентиляционное отверстие 24 может быть односторонним, позволяющим воздуху поступать в замкнутое пространство 14 и ограничивающим поток в обратном направлении. В вентиляционном отверстии 24 может использоваться любая известная конструкция, включая односторонние клапан, например, клапан типа «утиный клюв». В альтернативном варианте осуществления вентиляционное отверстие 24 может быть открытым (т.е. неодносторонним), например, образованным одной или несколькими границами раздела между компонентами дозатора 10, через которые воздух может проходить в замкнутое пространство 14.
Для облегчения изготовления и сборки часть корпуса 12 может быть сформирована в виде съемной крышки 30, как показано на чертежах. Это позволяет более эффективно размещать текучее вещество непосредственно в замкнутом пространстве 14 или внутри пластичного пакета 16. Крышка 30 прикреплена к другим частям корпуса 12, таким как боковая стенка 28, с использованием любого известного способа, включая помимо прочего механические взаимодействия (например, защелкивающие средства, такие как защелкивающиеся фиксаторы и канавки, резьбы, взаимодействующие элементы штыкового соединения), адгезию, сплавление и т.д. Вентиляционное отверстие 24 может быть расположено на крышке 30 (Фиг. 4А) и/или установлено между крышкой 30 и другими частями корпуса 12. В альтернативном или дополнительном варианте осуществления вентиляционное отверстие 24 может быть расположено на другой части корпуса 12, например, основании 26 (Фиг. 4В).
В одном варианте осуществления для размещения достаточного количества текучего материала может быть предусмотрен пластичный пакет 16, сформирован из любого пластичного пленочного или листового материала, который является достаточно пластичным, чтобы реагировать на приложенное к нему давление, как описано далее. Например, пластичный пакет 16 может быть сформирован из термопластичного материала, например, путем формования раздувом. В предпочтительном варианте осуществления в пластичный пакет 16 не должен поступать воздух. Благодаря этому пластичный пакет 16 сжимается в результате выпуска из него текучего материала.
В альтернативном варианте осуществления замкнутое пространство 14 корпуса 12 может служить в качестве резервуара для текучего материала. В таком случае пластичный пакет 16 не требуется. Деформация корпуса 12 может использоваться для выдавливания текучего материала из замкнутого пространства 14.
Пластичный пакет 16 имеет отверстие 32, прикрепленное к части корпуса 12, например, крышке 30, через которое может выдавливаться текучее вещество. Выпускной канал 34 расположен в дозаторе 10 для приема текучего материала, выпускаемого из отверстия 32 или замкнутого пространства 14. С помощью крышки 30 пластичный пакет 16 может быть помещен в замкнутое пространство 14 на этапе прикрепления крышки 30 к другим частям корпуса 12. В альтернативном варианте осуществления текучее вещество может быть помещено в замкнутое пространство 14, а после этого крышка 30 может быть прикреплена к другим частям корпуса 12.
Выпускной канал 34 проходит сквозь часть корпуса 12, например, крышку 30. Выпускной канал 34 может быть сформирован одним или несколькими вторичными элементами, такими как часть корпуса 12 (например, крышка 30), часть выпускного элемента 18 и/или удлинитель 35. Удлинитель 35 может проходить между частями корпуса 12 и выпускным элементом 18.
Клапан 22 расположен для регулирования потока текучего материала из пакета 16 или замкнутого пространства 14. В одной конфигурации клапан 22 может представлять собой односторонний клапан, разрешающий поток из пакета 16 или замкнутого пространства 14, но ограничивающий поток в обратном направлении. В альтернативном варианте осуществления клапан 22 может быть регулируемым клапаном, который можно регулировать путем выборочного перевода между открытым и закрытым положениями, чтобы выборочно обеспечивать сообщение между отверстием 32 или замкнутым пространством 14 и выпускным отверстием 20. Поскольку клапан 22 является регулируемым, его можно держать в закрытом положении, когда он не используется, чтобы ограничить поступление воздуха и других возможных загрязняющих веществ в текучее вещество. Например, клапан 22 может быть клапаном шарового типа, выполненным с возможностью поворота между открытым и закрытым положениями. Клапан 22 может быть клапаном плунжерного типа с вращающимся плунжером 22а, избирательно установленным на седле клапана 22b для уплотнения отверстия 32 или замкнутого пространства 14 от выпускного отверстия 20. Как показано на Фиг. 14-16, плунжер 22а может быть сформирован на крышке 30 с одним или несколькими выпускными отверстиями 22с, проходящими через плунжер 22а, чтобы обеспечить через него поток текучего материала. Как показано на Фиг. 17-19, седло клапана 22b может быть сформировано на выпускном элементе 18. При нахождении плунжера 22а в седле клапана 22b (Фиг. 21) выпускное отверстие 20 изолировано от отверстия 32 или замкнутого пространства 14 и не сообщается с ними. Посредством перемещения выпускного элемента 18 относительно крышки 30 (например, поворота друг относительно друга) плунжер 22а может быть отделен от седла клапана 22b, чтобы обеспечить поток текучего материала к выпускному отверстию 20. Специалисты в данной области техники должны понимать, что расположение плунжера 22а и седла клапана 22b на крышке 30 и выпускного элемента 18 может быть обратным. Кроме того, возможно использование нескольких клапанов, например, двух расположенных последовательно клапанов; клапаны могут быть разных типов (например, односторонний клапан и регулируемый клапан) или одного и того же типа. Предпочтительно, чтобы клапан(ы) 22 был(и) расположены на части корпуса 12, например, крышке 30.
Выпускной элемент 18 расположен таким образом, чтобы выпускное отверстие 20 сообщалось с выпускным каналом 34, и может иметь различные конфигурации. В качестве неограничивающего примера, проиллюстрированного на чертежах, выпускной элемент 18 может включать в себя аппликатор 37. Аппликатор 37 может иметь форму шпателя с противоположными гранями 36, соединенными свободным краем 38 и заканчивающимися на нем, а также с выпускным отверстием 20, расположенным вблизи свободного края 38. Например, свободный край 38 может использоваться для распределения солнцезащитного лосьона по коже пользователя. В предпочтительном варианте осуществления аппликатор 37 выполнен из пластичного материала, такого как силикон и/или термопластичный эластомер (ТРЕ), чтобы обеспечить комфорт для пользователя в процессе применения. Кроме того или в альтернативном варианте осуществления аппликатор 37 может быть выполнен в виде консольного ребра из материала (Фиг. 5), по своей природе являющегося пластичным. Аналогичным образом может использоваться множество выпускных отверстий 20, например, расположенных согласно определенной схеме для равномерного распределения текучего материала.
Как показано на Фиг. 5 и 17-19, выпускной элемент 18 может образовывать боковые поверхности 18а и 18b, проходящие от основания 37а аппликатора 37. Может быть предусмотрен пакет 18с, расположенный с той же стороны, что и по меньшей мере одно из выпускных отверстий (или выпускное отверстие) 20, для сбора текучего материала во время нанесения. Таким образом, текучее вещество может выдаваться из выпускного(ых) отверстия(ий) 20, накапливаясь в пакете 18с при нанесении на кожу пользователя. Пакет 18 с может быть сформирован изменением угла на одной или нескольких поверхностях (например, при расширяющемся основании 37а) и/или границы раздела между двумя или более некомпланарными поверхностями (например, границы раздела между боковой поверхностью 18а и аппликатором 37).
Выпускной элемент 18 может быть прикреплен к клапану 22 для обеспечения его выборочного регулирования в случае, если клапан 22 является регулируемым. Например, поворот выпускного элемента 18 может использоваться для регулирования клапана 22 избирательно между открытым и закрытым положениями.
Для выборочного поворота между этими положениями могут быть предусмотрены взаимодействующие резьбы 22d и 18d на крышке 30 и выпускном элементе 18, соответственно.
После сборки дозатора 10 пакет 16 может быть заполнен текучим веществом и расположен внутри замкнутого пространства 14, или текучее вещество может располагаться непосредственно в замкнутом пространстве 14, без использования пакета 16. Дозатор 10 сначала необходимо привести в рабочее состояние. Например, предусмотрен перевод клапана 22 из закрытого положения в открытое (например, путем поворота выпускного элемента 18), как показано на Фиг. 7-10. Следует отметить, что дозатор 10 может рассматриваться как пребывающий в положении «выкл», когда клапан 22 закрыт, как показано на Фиг. 1 и 2. Дозатор 10 может быть переведен в положение «вкл», например, путем поворота выпуска на 180° относительно корпуса 12. Могут быть предусмотрены разъемные средства для удержания выпускного элемента 18 в положении «выкл» и/или «вкл» при сохранении возможности перевода его в другое положение, например, разъемные фиксаторы. Например, как показано на Фиг. 22-23, на крышке 30 может быть предусмотрен по меньшей мере один разъемный фиксатор 100, выполненный с возможностью установки в соответствующую выемку 102 на участке выпускного элемента 18. Точка взаимодействия между фиксатором 100 и выемкой 102 может использоваться для определения положения «вкл» или «выкл» дозатора 10. Как показано на Фиг. 22-23, возможно наличие нескольких фиксаторов 100, каждый из которых, соответственно, определяет положения «вкл» и «выкл». Таким образом, фиксатор 100а может определять положение «выкл», а поворот выемки 102 в положение зацепления с фиксатором 100b переводит дозатор 10 в положение «вкл». Вторичная выемка 104 может использоваться для зацепления фиксатора 100, не вошедшего в зацепление с выемкой 102, чтобы обеспечить дополнительное удерживающее взаимодействие. Защелки 100 выполнены с возможностью упругого смещения, чтобы обеспечить возможность повторного взаимодействия с выемкой 102 и высвобождения из нее. Специалисты в данной области техники должны понимать, что расположение фиксаторов 100 на крышке 30 и выемок 102 и 104 на выпускном элементе 18 может быть обратным с любыми сочетаниями. В дополнение или вместо сочетания фиксатора 100/выемки 102 может быть предусмотрен один или несколько упоров 106. Упор 106 может представлять собой выступ, например, в виде кольца, на выпускном элементе 18, который ограничивает перемещение крышки 30 относительно него.
Кроме того, могут быть предусмотрены указатели 41, показывающие, в каком положении находится дозатор 10: «выкл» или «вкл». Например, указатели 41 могут быть расположены как на корпусе 12, так и на дозирующем элементе 18, и быть выполнены для обеспечения визуальной индикации текущего положения при их совмещении.
Как показано на Фиг. 11, для приведения продукта в действие к корпусу 12 прилагают усилие, например сдавливанием его участка (к примеру, боковой стенки 28), чтобы вызвать деформацию корпуса 12. На корпусе 12 могут быть предусмотрены поверхностные формы 40, такие как углубления и/или другие указатели, чтобы задать границы целевой(ых) области(ей) для приложения усилия. Корпус 12 выполнен таким образом, что пороговая величина деформации корпуса 12 приводит к заданному снижению объема замкнутого пространства 14. Уменьшение объема замкнутого пространства 14 повышает давление (Фиг. 12) в достаточной степени для того, чтобы выдавить текучее вещество из пакета 16 или замкнутого пространства 14 (в зависимости от конструкции) через выпускное отверстие 20 и клапан 22. Пакет 16 (если он используется) соответствующим образом сжимается при выдавливании из него текучего материала.
При применении пакета 16 предпочтительно, чтобы деформированные части корпуса 12 при пороговой величине деформации находились на некотором расстоянии, не контактируя непосредственно с пластичным пакетом 16. Таким образом, исключается прямой контакт. Предпочтительно, чтобы повышение давления в замкнутом пространстве 14 создавало в целом изобарическую среду, равномерно воздействующую на пакет 16, так чтобы никакие части корпуса 12 не надавливали непосредственно на пакет 16 в ходе выдачи продукта.
После выдачи дозы текучего материала прекращают воздействие усилия на корпус 12, например, устраняют сжимающее усилие. После устранения усилия корпус 12 стремится вернуться в свое нормальное положение. Под действием такой восстанавливающей силы объем замкнутого пространства 14 увеличивается при поступлении воздуха через вентиляционное отверстие 24. После возврата в нормальное положение процесс дозирования может быть при желании повторен. После завершения дозирования клапан 22 может быть при необходимости переведен в закрытое положение.
В качестве дополнительного элемента может быть предусмотрен каркас 42, расположенный в замкнутом пространстве 14 вокруг по меньшей мере участков пластичного пакета 16. Каркас 42 может быть выполнен с возможностью ограничения величины деформации корпуса 12. Например, каркас 42 может располагаться таким образом, чтобы ограничить степень прогиба внутрь боковой стенки 28. Также может быть предусмотрена внешняя крышка 44, съемно устанавливаемая на корпус 12. В предпочтительном исполнении внешняя крышка 44 окружает выпускное отверстие 20 и, возможно, аппликатор 37 при ее установке на корпус 12. Внешняя крышка 44 может быть частично или полностью прозрачной.
Как показано на Фиг. 21 и 24, верхняя крышка 44 может иметь опорную поверхность 44а. Дозатор 10 можно перевернуть и поставить на опорную поверхность 44а надетой на него верхней крышки 44, в частности, когда текучее вещество находится в замкнутом пространстве 14 при отсутствии пакета 16. Это позволяет текучему веществу поступать под действием силы тяжести к выпускному каналу 34 в ожидании выдачи (при этом клапан 22 закрыт). В такой конструкции в замкнутое пространство 14 воздух предпочтительно поступает в перевернутом положении.
Кроме того, выпускной элемент 18 может быть выполнен с возможностью блокирования отверстия 24, чтобы ограничить поступление воздуха, когда дозатор 10 находится в положении «выкл». Это дополнительно препятствует выдавливанию продукта из пакета 16 или замкнутого пространства 14 в случае непреднамеренного деформирования корпуса 12 (например, путем случайного применения силы) в дополнение к клапану 22, находящемуся в закрытом положении.