УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПРИ ПОМОЩИ НАСОСА ТЕКУЧИХ ВЕЩЕСТВ, СОДЕРЖАЩИХСЯ В ГЕРМЕТИЧНЫХ УСЛОВИЯХ В ДЕФОРМИРУЕМОМ МЕШКЕ, ПОМЕЩЕННОМ В ЖЕСТКИЙ КОНТЕЙНЕР
PUMP ACTUATED DISTRIBUTOR OF FLUIDS CONTAINED IN TIGHT DEFORMABLE BAG FITTED IN STIFF CONTAINER

Настоящее изобретение относится к устройству для распределения при помощи ручного насоса текучих веществ, содержащихся в герметичных условиях в деформируемом мешке, помещенном в жесткий контейнер, и более конкретно к устройству, в котором мешок имеет горло с фланцем, выступающим из горлышка контейнера, в который помещен мешок, при этом насос имеет кольцевой колпачок, с возможностью снятия установленный на горлышко контейнера и оборудованный элементами, соединяющимися с фланцем мешка для обеспечения извлечения мешка из контейнера, когда насос отсоединяется и удаляется из контейнера после того, как все вещество, первоначально введенное в мешок, было распределено.
Известно помещение текучих веществ (как жидких, так и кремообразных) в контейнеры, из которых эти вещества распределяются при помощи ручного привода небольшого насоса, установленного в устье соответствующего контейнера. Работа насоса заставляет некоторое количество текучего вещества выходить из контейнера, в котором - если контейнер жесткий - образуется вакуум, который предотвращает дальнейший выход текучего вещества и его распределение, если воздух не может проходить в контейнер (что обычно имеет места на тех участках, где насос контактирует с корпусом насоса и скользит по нему) или если контейнер не содержит основания, герметично подвижного вдоль внутренней цилиндрической поверхности контейнера (смотри, например, US 4691847, US 4694977 и US 5971224): эта последняя система для компенсации внутреннего объема контейнера путем снижения его внутреннего объема, при одновременном сохранении постоянного внутреннего давления, тем не менее, является крайне трудоемкой и дорогостоящей.
Во многих случаях возможно или необходимо, чтобы текучее вещество, подлежащее распределению насосом, никогда не входило в контакт с атмосферой внутри контейнера (с установленным на него распределительным насосом): герметизация вещества от контакта с атмосферой важна, если состав вещества внутри контейнера не должен претерпевать изменений, или если важно, чтобы текучее вещество, помещенное в контейнер, оставалось стерильным. Для этого US 3420413 предлагает устройство, содержащее мешок, содержащий текучее вещество, которое должно оставаться изолированным от атмосферы внутри мешка, который (смотри страницу 4, строки 22-28) изготовлен из упруго деформируемого гибкого материала и имеет горлышко, на котором опорный элемент (имеющий профилированное отверстие для помещения насоса) герметично закрепляется после того, как мешок был заполнен текучим веществом, подлежащим распределению: после этого насос герметично крепится на вышеуказанный опорный элемент для предотвращения, таким образом, загрязнения текучего вещества воздухом (страница 5, строки 15-38). Мешок, содержащий текучее вещество и имеющий насос, герметично закрепленный на его горлышке, затем помещается в жесткий контейнер (очевидно очень аккуратно для того, чтобы свободный конец жесткого контейнера не контактировал с мешком, заполненным текучим веществом, чтобы не разорвать его), на котором расположен и закреплен вышеуказанный опорный элемент (страница 5, строки 56-61). Таким образом, между наружной поверхностью мешка и внутренней поверхностью жесткого контейнера образуется промежуточное пространство, сообщающееся с атмосферой через отверстие, выполненное в основании контейнера; таким образом, когда текучее вещество извлекается из мешка при помощи приведения в действие насоса, мешок сжимается под действием атмосферного давления так, что его можно легко извлечь и вытеснить наружу при помощи насоса (страница 5, строки 70-73). Основным недостатком вышеуказанного устройства является то, что деформируемый мешок должен быть заполнен текучим веществом до того, как мешок будет помещен внутрь соответствующего жесткого контейнера, и то, что работа, требуемая для помещения мешка в контейнер, очень кропотливая, поскольку мешок может легко порваться, когда его вводят внутрь контейнера.
В JP 05 031790A и JP 05 031791A, опубликованных 09.02.1993, описывается, как мешок из упруго деформируемого материала может быть получен непосредственно внутри жесткого контейнера. С этой целью вытянутая заготовка (изготовленная из термопластичного материала и имеющая вытянутый полый цилиндрический корпус, открытый на одном конце, где заготовка имеет горлышко, от которого радиально простирается фланец) вводится в жесткий контейнер, имеющий устье, от которого простирается горлышка, на свободную грань которого опирается фланец заготовки, которая нагревается и затем надувается внутри контейнера, до тех пор пока не образуется мешок, наружная поверхность которого прилипает (по меньшей мере на большей части поверхности) к внутренней поверхности контейнера. Мешок, полученный таким образом, также имеет горлышко, по меньшей мере один концевой участок которого имеет выступающие наружу продольные ребра, при этом несколько радиальных ребер или выступов простираются от той поверхности фланца заготовки, которая обращена к свободной грани горлышка контейнера, в который помещен мешок: эти ребра или выступы образуют проходы для воздуха, который проникает снаружи между контейнером и мешком для обеспечения сплющивания или деформации внутрь последнего в ходе вытеснения наружу текучего вещества при помощи насоса, таким образом, предотвращая образование внутри мешка вакуума, который будет предотвращать распределение текучего вещества.
В US 2004/0112921A1, опубликованном 17.06.2004 (того же заявителя, что и у двух вышеупомянутых Японских патентных заявлений), описано устройство, содержащее контейнер и деформируемый мешок, как и в двух упомянутых Японских патентных заявлениях, и в котором ручной насос закреплен при помощи кольцевого колпачка, имеющего резьбу, которая зацепляется с соответствующей винтовой резьбой, выступающей от поверхности горлышка контейнера, и навинчивается на нее. Насос поддерживается прижатым при помощи кольцевого колпачка (навинченного на горлышко контейнера), так, чтобы герметично соединяться с фланцем, выступающим от устья мешка, при этом оборудованы проходы, позволяющие воздуху проходить снаружи к пространству между мешком и контейнером так, чтобы позволять мешку постепенно сжиматься по мере возрастания количества текучего вещества, распределенного насосом. Устройства, полностью идентичные (а следовательно, не требующие дополнительных комментариев) устройству US 2004/0112921A1, описаны в DE 770773 U1 и NL 1021710 C2.
Во всех этих устройствах, когда (по завершению распределения текучего вещества из соответствующих деформируемых мешков) кольцевой колпачок, удерживающий насос на горлышке деформируемого мешка, отвинчивается от спирального ребра горлышка соответствующего контейнера, и насос снимается, деформируемый мешок остается внутри контейнера. Это составляет проблему, поскольку государственные законы по защите окружающей среды требуют утилизации деформируемого мешка (изготовленного из термопластичного или подобного материала) отдельно от контейнера (который может быть изготовлен из стекла или другого жесткого материала, подходящего для этой цели). В известных устройствах, описанных в вышеупомянутых предшествующих патентах, тем не менее, невозможно с легкостью извлечь деформируемый мешок из контейнеров, когда распределение текучего вещества заканчивается.
Основной задачей настоящего изобретения, таким образом, является создание устройства указанного типа, в котором соответствующий деформируемый мешок автоматически присоединяется к распределительному насосу и остается в таком состоянии, когда насос отсоединяется от горлышка контейнера, для обеспечения, таким образом, извлечения мешка из контейнера при извлечении насоса из контейнера.
Поскольку устройство, описанное здесь, предпочтительно подходит для хранения и распределения дорогостоящих продуктов (таким как парфюмерные изделия, крема, дезодорирующие вещества, медицинские вещества и так далее), для которых используются стеклянные контейнеры, становится очень просто отделить стеклянный контейнер от пластикового мешка для достижения оптимальной сортировки отходов.
Эти и прочие задачи решаются при помощи устройства, содержащего жесткий контейнер, имеющий горлышко, в котором выполнено отверстие, обеспечивающее доступ в полость контейнера, мешок, изготовленный из термопластичного материала, помещенный в контейнер и сам имеющий горлышко, из которого радиально выступает фланец, который опирается на свободную грань горлышка контейнера и образует отверстие для обеспечения доступа в полость мешка и для помещения корпуса ручного насоса для извлечения текучего вещества из мешка и его подачи наружу через распределяющий ствол насоса, при этом корпус насоса сжат для образования уплотнения на вышеуказанном фланце мешка кольцевым колпачком, оснащенным элементами для зацепления с соответствующими элементами, оборудованными на горлышке контейнера, при этом имеются проходы для входа воздуха снаружи контейнера в пространство между внутренней поверхностью контейнера и наружной поверхностью мешка, помещенного в него, в котором согласно изобретению по меньшей мере участок указанного фланца мешка выступает по радиусу за наружную боковую поверхность горлышка контейнера по меньшей мере вблизи свободного края горлышка, из внутренней поверхности указанного кольцевого колпачка выступает по меньшей мере один профилированный элемент, расположенный за свободным краем указанного фланца мешка, для удержания фланца, когда устройство находится в положении использования, и для опоры на поверхность фланца, обращенную к контейнеру, для взаимодействия с указанной поверхностью фланца и для извлечения мешка из контейнера вместе с насосом, когда кольцевой колпачок отсоединяется и удаляется с контейнера.
Предпочтительно, профилированный элемент, выступающий из внутренней поверхности указанного кольцевого колпачка, состоит из по меньшей мере одного непрерывного кольцевого ребра или последовательных сегментов кольцевого ребра, образующих по меньшей мере одно углубление или кольцевой паз, в который помещен свободный конец фланца, выступающий из горлышка мешка, и удерживается в нем.
В качестве альтернативного варианта профилированный элемент, выступающий из внутренней поверхности указанного кольцевого колпачка, состоит из внутреннего конца по меньшей мере одной резьбы или ребра, зацепляющегося с соответствующей резьбой или ребром, выступающим из горлышка контейнера, причем этот конец резьбы кольцевого колпачка размещен между указанным фланцем и жестким контейнером, по меньшей мере периферийный участок указанного фланца прерывается по меньшей мере одним отверстием для обеспечения прохождения по меньшей мере одной резьбы, выступающей от кольцевого колпачка и зацепляющейся с соответствующей резьбой, выступающей из горлышка контейнера, во время крепления кольцевого колпачка на горлышко контейнера.
Предпочтительно, указанные проходы для попадания воздуха снаружи контейнера в пространство между внутренней поверхностью контейнера и наружной поверхностью мешка, помещенного в него, состоят из углублений, выполненных в наружной поверхности горлышка мешка и в нижней поверхности радиального края, выступающего из нее, при этом указанные углубления ограничены продольными ребрами, выступающими из наружной поверхности горлышка мешка, и соответственно радиальными ребрами, выступающими из поверхности фланца мешка.
Неограничивающие воплощения изобретения описаны здесь далее со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
Фиг.1 - вид сбоку полой заготовки, предназначенной для формирования мешка для хранения текучего вещества;
Фиг.2 - вид заготовки с Фиг.1 снизу;
Фиг.3 - продольный разрез заготовки с Фиг.1, свободно помещенной в жесткий контейнер, также показанный в разрезе;
Фиг.4 - частичное представление контейнера, показанного в разрезе, в увеличенном масштабе, после того, как мешок, помещенный в него, деформирован путем нагрева и раздува;
Фиг.5 - частичный продольный разрез устройства вместе с распределительным насосом и с текучим веществом, герметично помещенным в него, до начала распределения текучего вещества,
Фиг.6 - осевой разрез в увеличенном масштабе, показывающий лишь участок конца устройства с Фиг.5, на котором установлен насос.
Фиг.7 - в увеличенном масштабе, конец устройства с Фиг.5 после того, как текучее вещество было распределено из мешка, который принимает узкую, смятую внутрь форму, при этом насос изображен отделенным от жесткого контейнера и частично извлеченным из него, при этом мешок остается присоединенным к насосу;
Фиг.8 подобна Фиг.2, но представляет другое воплощение полой заготовки;
Фиг.9 - в увеличенном масштабе вид конца другого воплощения устройства, при этом насос закреплен на горлышке воротника жесткого контейнера так, чтобы герметично соединяться с фланцем, выступающим из надутого мешка, полученного при помощи заготовки с Фиг.8; и
Фиг.10 подобна Фиг.7, но относится к устройству с Фиг.9.
Фиг.1 представляет вид сбоку полой вытянутой заготовки (полученной путем ввода и выдувного формования в форме при помощи способов, хорошо известных в данной области техники), изготовленной из термопластичного материала (такого как полиэтилен, полиэтилентерефталат, полипропилен), и имеющей вытянутый полый цилиндрический корпус 1, открытый на одном конце, на котором заготовка имеет профилированное горлышко 2, из которого по радиусу выступает фланец 3, имеющий неоднородную толщину и диаметр больший, чем диаметр наружной поверхности горлышка 6 контейнера 5, как можно ясно видеть на всех Фиг.3-10 прилагаемых чертежей. Отстоящие зубья или тонкие продольные ребра 4 выступают из наружной поверхности горлышка 2 заготовки, как можно видеть, в частности, на Фиг.1, 2 и 8.
Поперечные размеры корпуса 1 таковы, что его можно свободно поместить в жесткий корпус 5 (предпочтительно, изготовленный из стекла), горлышко 2 заготовки имеет такую форму и размеры, чтобы его можно было легко поместить в отверстие горлышка 6 корпуса 5, при этом свободные концы зубьев 4 контактируют с внутренней поверхностью отверстия в горлышке 6, в то время как выступающий фланец 3 заготовки опирается на конец указанного горлышка 6, но герметично не пристает к нему, поскольку отстоящие радиальные ребра или выступы 11 выступают из нижней поверхности (на Фиг.1) фланца 3 (смотри также Фиг.2 и 8).
Таким образом, свободные проходы 7 образуются между фланцем 3 горлышка заготовки и свободным краем горлышка 6 контейнера, в то время как другие свободные проходы 8 образуются (между каждым зубом 4 и смежным зубом) между внешней поверхностью горлышка 2 заготовки и внутренней поверхностью отверстия в горлышке 6 жесткого контейнера 5 (Фиг.3-10).
Горячая заготовка помещается в контейнер и воздух (или другой газ или жидкость) подается - как описано в JP 05 031790A и JP 05 031791A, которые приведены здесь - в заготовку, которая, таким образом, деформируется и раздувается, как показано на Фиг.4, до тех пор пока она не упрется во внутреннюю поверхность полости жесткого контейнера 5 для формирования расширенного мешка, обозначенного позицией 9 на Фиг.3-6. Таким образом, заготовка и контейнер образуют жесткий корпус, который можно с легкостью транспортировать (без опасности возникновения повреждений) от места его производства до места его утилизации: толщина стенки мешка 9 может, например, составлять от 0,1 до 0,4 мм.
Пользователь, получающий контейнер 5 с мешком 9, уже помещенным и удерживаемым в нем (Фиг.4), вводит в мешок (через отверстие в горлышке 2) заданное количество текучего вещества F, которое может заполнить мешок до его горлышка 2, как схематично показано на Фиг.5, 7 и 10. Указанный пользователь затем помещает в мешок 9, через отверстие в его горлышке, ручной насос Р, имеющий распределительный ствол S (который проходит наружу из насоса 9 и контейнера 5) и погружную трубку U, которая погружена в текучее вещество, содержащееся в мешке.
Насос Р затем прочно закрепляется на горлышке 6 контейнера при помощи кольцевого колпачка N, имеющего внутреннюю резьбу, которая навинчивается на резьбу или винтовые ребра 6А, выступающие из наружной стороны горлышка 6 контейнера.
Кольцевой колпачок N опирается на верхнюю поверхность воротничка 10, который выступает радиально из корпуса насоса Р и прижимает ее в герметичный контакт с фланцем 3 горлышка 2 мешка 9, таким образом, прижимая нижнюю часть насоса Р к полости воротника 2 мешка для формирования уплотнения, как можно видеть на Фиг.5-10, это уплотнение дополнительно усилено упругим кольцом R, размещенным сразу под воротничком 10.
Важно отметить, что внешний край или максимальный диаметр фланца 3 мешка больше, чем внешний диаметр горлышка 6 контейнера, на которое фланец опирается, когда устройство готово к использованию.
В воплощении, показанном на Фиг.5-7, фланец 3 имеет непрерывный периферийный край (как можно видеть на Фиг.2); в этом случае кольцевой колпачок N выполнен так, чтобы от самой внутренней поверхности кольцевого колпачка (смотри Фиг.6 и 7) выступало кольцевое ребро AR (которое может состоять из последовательности отдельных участков ребра), образующее углубление или кольцевой паз, в который свободный конец фланца 3, выступающего из горлышка мешка, вводится и удерживается. Таким образом, когда кольцевой колпачок N отвинчивается от горлышка контейнера для отделения насоса Р от контейнера 5, фланец 3 мешка остается присоединенным к ребру AR (т.е. остается удерживаемым в пазу, образованном указанным ребром AR), и мешок 9 (содержимое которого уже было распределено насосом Р, в результате чего мешок принял сжатую форму, приближенную к погружной трубке U, как видно на Фиг.7) автоматически извлекается из контейнера 5 (Фиг.7) и может быть устранен или выброшен отдельно от контейнера 5, который может быть изготовлен из стекла и может быть использован повторно.
В воплощении устройства, показанном на Фиг.9 и 10, используется мешок, фланец 3А которого показан на Фиг.8, т.е. он представляет его периферийные участки, прерванные несколькими отверстиям 20 (четыре отверстия на Фиг.8); в этом случае кольцевой колпачок М (который имеет лишь спиральную резьбу Т на внутренней поверхности и не имеет кольцевого ребра AR) имеет резьбу, проходящую через отверстия 20 фланца 3А. В ходе отвинчивания большая часть внутреннего концевого участка кольцевого колпачка М, по меньшей мере одна резьба Т, остается под свободным краем фланца 3А и тянет ее (а с ней мешок 9) из контейнера 5 через его горлышко 6.
Из Фиг.5, 6 и 9, и особенно из Фиг.6 и 9, можно видеть, что резьба, проходящая внутрь от кольцевого колпачка N, зацепляется с резьбой, выступающей из горлышка контейнера, но без герметичного соединения с ней, таким образом, оставляя свободный проход, позволяющий окружающей среде сообщаться через проходы, образованные ребрами 4 и 11, с пространством или промежуточным пространством между внутренней поверхностью контейнера 5 и наружной поверхностью мешка 9, помещенной в него: путь воздуха показан последовательностью маленьких стрелок на Фиг.6 и 9.
Очевидно, что контейнер может быть изготовлен из любого жесткого материала (помимо стекла), например, из алюминия или другого металла: в любом случае нет строгой необходимости в том, чтобы воздух, который должен проникать в пространство между мешком и контейнером, проходил или просачивался между резьбой кольцевого колпачка и горлышка контейнера и затем по проходам, которые были описаны со ссылкой на чертежи, поскольку одно или несколько отверстий для прохода воздуха могут быть выполнены в металлическом контейнере, как показано в US 3420413 и US 2004/0112921 A1.
Следует отметить, что наиболее важной особенностью устройства в соответствии с изобретением является то, что после того, как все текучее вещество было выпущено из устройства, кольцевой колпачок, удерживающий насос, может быть отвинчен, и контейнер может быть отделен от мешка и насоса, например, для переработки контейнера отдельно от деформируемого мешка.