РАЗДАТОЧНЫЙ КОНТЕЙНЕР
DISPENSING CONTAINER

Настоящее изобретение относится к раздаточным контейнерам и касается контейнера такого типа, который предназначен для раздачи двухкомпонентной жидкости, т.е. жидкости, смешанной с дополнительным компонентом, который может быть жидкостью, но предпочтительно может быть твердым веществом или, например, иметь порошкообразную форму. Твердое вещество может быть растворимым в жидкости или оставаться в твердой форме, например находиться в жидкости в виде суспензии. Раздаточные контейнеры этого типа являются оптимальными для тех двухкомпонентных жидкостей, которые со временем теряют свою стабильность из-за того, что эффективность одного из компонентов постепенно ухудшается или исчезает после смешивания с другим компонентом. В качестве примера можно привести препарат витаминов, содержащий витамины в порошкообразной форме с водой, и краску для волос в порошкообразной форме с растворителем. В качестве примера, в котором оба компонента находятся в жидкой форме, могут быть напитки, содержащие плодово-ягодный сироп, такие как лагер и лайм.
Раздаточные контейнеры такого типа в основном выполнены из упругого, эластичного материала, например из полиэтилена; раздача жидкости внутри таких контейнеров происходит, как правило, через отформованное в контейнере или чаше, в крышке контейнера, раздаточное или аналогичное ему отверстие, путем сжимания контейнера с содержащейся в нем жидкостью. Однако многие контейнеры этого типа после раздачи части содержимого не принимают первоначальные размер и форму из-за сложности с забором воздуха обратно в контейнер для замещения объема выданной жидкости. Соответственно, после раздачи части содержимого эстетический внешний вид такого контейнера обычно ухудшается, к тому же сложно произвести раздачу всего содержимого контейнера из-за практической невозможности приложения давления одновременно ко всей поверхности контейнера. Это может привести к тому, что при утилизации контейнера часть двухкомпонентной жидкости остается в контейнере нерозданной. Более конкретно, изобретение относится к такому типу раздаточного контейнера для раздачи двухкомпонентной жидкости, который содержит внешний эластичный контейнер для размещения одного компонента и горловину, ограничивающую отверстие и внутренний контейнер, при этом внешняя поверхность внутреннего контейнера по существу герметично присоединена к внутренней поверхности горловины, причем внутренний контейнер содержит поршень, размещенный в нем с возможностью скольжения, и закрывающий элемент, который закрывает нижний конец внутреннего контейнера, при этом поршень и закрывающий элемент ограничивают емкость во внутреннем контейнере для размещения другого компонента, при этом горловина содержит крышку, которая имеет раздаточное отверстие для жидкости, первый односторонний клапан, сообщающийся с раздаточным отверстием для жидкости и с внутренней частью внутреннего контейнера, канал для прохождения воздуха, проходящий через крышку и поршень и содержащий второй односторонний клапан, при этом первый односторонний клапан выполнен с возможностью обеспечения протекания жидкости из внутреннего контейнера в раздаточное отверстие для жидкости, а второй односторонний клапан выполнен с возможностью обеспечения протекания воздуха по каналу для прохождения воздуха во внутренний контейнер, при этом крышка взаимодействует с поршнем и выполнена с возможностью перемещения относительно горловины, так что перемещение крышки вниз приводит к перемещению поршня в направлении к закрывающему элементу, которое приводит к перемещению закрывающего элемента и, таким образом, открывает нижний конец внутреннего контейнера.
Раздаточный контейнер этого типа раскрыт в международной патентной публикации №2008/059204. В этом известном контейнере закрывающий элемент выполнен цельным с внутренним контейнером и имеет выполненное в нем центральное отверстие, вокруг которого концентрическим образом расположено несколько чередующихся сгибов. Поршень выполнен цельным с крышкой и содержит центральный выступ, который обычно выступает во внутрь и уплотняет отверстие в закрывающем элементе. Если крышка и поршень перемещаются вниз, то есть к закрывающему элементу, то давление внутри герметичного пространства между поршнем и внутренним контейнером возрастает, при этом это давление действует на закрывающий элемент и заставляет его части, расположенные на противоположных сторонах сгиба, перемещаться в противоположных направлениях, в результате чего закрывающий элемент силой давления перемещается вниз таким образом, что выступ на поршне выдвигается из отверстия в закрывающем элементе. Второй компонент в жидкой форме находится в емкости, ограниченной поршнем и внутренним контейнером, и может вытекать из внутреннего контейнера через отверстие в закрывающем элементе через относительно узкий зазор, ограниченный краями отверстия и выступом поршня. Хотя данный контейнер очень эффективен, если оба компонента находятся в жидкой форме, однако, если же второй размещенный в емкости компонент находится в твердой форме, например в гранулированной форме или в виде твердых примесей, то контейнер просто не будет работать, так как компонент не будет вытекать через отверстие в закрывающем элементе.
Таким образом, целью настоящего изобретения является создание раздаточного контейнера, предназначенного для раздачи двухкомпонентной жидкости, пригодного для использования с одним жидким и одним твердым компонентом, являющегося дешевым, надежным в эксплуатации и простым в производстве и наполнении. Другой целью изобретения является создание такого раздаточного контейнера, который после раздачи части его содержимого будет автоматически наполняться воздухом, сохраняя, тем самым, эстетический внешний вид контейнера и обеспечивая раздачу всего содержимого контейнера.
В соответствии с настоящим изобретением раздаточный контейнер для раздачи двухкомпонентной жидкости упомянутого выше типа отличается тем, что внутренний контейнер имеет трубчатую форму, и закрывающий элемент проходит по существу по всей площади поперечного сечения внутреннего контейнера, при этом поршень выполнен таким образом, что при перемещении крышки вниз поршень или присоединенный к нему элемент входят в контакт с закрывающим элементом и перемещают его, открывая, таким образом, внутренний контейнер.
Таким образом, в предложенном контейнере внешний контейнер содержит один из двух компонентов двухкомпонентной жидкости, обычно жидкость, а внутренний контейнер содержит другой компонент, который тоже может быть жидкостью, но предпочтительно может быть твердым веществом, например, в порошкообразной или гранулированной форме. Когда крышка перемещается вниз, поршень также перемещается вниз, что приводит к тому, что поршень или присоединенный к нему элемент входят в контакт, открывая, таким образом, закрывающий элемент и обеспечивая, тем самым, находящемуся во внутреннем контейнере компоненту возможность упасть во внешний контейнер. Так как расположенный в нижней части внутреннего трубчатого контейнера закрывающий элемент занимает по существу всю площадь поперечного сечения трубчатого внутреннего контейнера, то второй компонент в твердой форме может свободно падать из емкости во внешний контейнер. Затем два компонента могут быть тщательно смешаны вместе, например, путем встряхивания контейнера, после чего контейнер можно перевернуть и сжать. Приложение давления к внешнему контейнеру приводит к увеличению давления во внешнем контейнере, которое передается к первому одностороннему клапану, который открывается, обеспечивая смеси, а именно двухкомпонентной жидкости, возможность перемещаться через односторонний клапан, а затем через расположенное в крышке раздаточное отверстие для жидкости. Это закрывающее отверстие может предназначаться непосредственно для раздачи в окружающую атмосферу или же, в зависимости от природы двухкомпонентной жидкости, оно может сообщаться с горлышком или с раздаточной головкой. После раздачи необходимого количества жидкости раздаточный контейнер принимает свою первоначальную форму, а давление, действующее на его стенки, снимается. Это приводит к понижению внутреннего давления во внешнем контейнере, при этом понижение давления приводит к тому, что первый односторонний клапан закрывается, а второй односторонний клапан открывается, обеспечивая, тем самым, возможность втягивания воздуха через канал для прохождения воздуха во внешнем контейнере для замещения объема розданной жидкости. Эластичность внешнего контейнера позволяет ему вернуться к его первоначальной форме. В связи с тем, что второй односторонний клапан открывается сразу же, давление в контейнере понижается и становится ниже атмосферного, жидкость или паста в канале доставки не всасывается обратно во внешний контейнер, а остается в канале доставки. Это означает, что если контейнер перевернуть и вновь приложить к нему давление, сразу же начнется раздача двух жидких компонентов.
Крышка и устройство, обеспечивающее возможность перемещения крышки относительно горловины, могут иметь любой требуемый тип, но в предпочтительном и упрощенном варианте выполнения крышка содержит отходящую от нее юбку с внутренней резьбой, входящей в зацепление с наружной резьбой на горловине контейнера. Таким образом, при раздаче содержимого контейнера крышка навинчивается еще больше на горловину бутыли, перемещаясь при этом вниз. Затем это направленное вниз перемещение передается поршню, а от него - к закрывающему элементу, заставляя его открыться. Для предотвращения неумышленного завинчивания вниз крышки в случае, когда не нужно смешивать указанные два компонента в контейнере, крышка может иметь отрывную полоску или аналогичное устройство, требующее приведения в действие или удаления до начала вращения крышки.
Первый односторонний клапан, через который протекает двухкомпонентная жидкость, предпочтительно является частью поршня или поддерживается им. Второй односторонний клапан расположен в канале для прохождения воздуха и, в предпочтительном варианте выполнения изобретения, также поддерживается поршнем. В одном варианте выполнения изобретения крышка и поршень ограничивают пространство, с которым сообщается отверстие для раздачи жидкости и которое является частью канала для прохождения воздуха. В этом случае, как двухкомпонентная жидкость, так и воздух будут перемещаться через одно и то же пространство. В альтернативном варианте выполнения изобретения крышка и поршень ограничивают пространство для жидкости и пространство для воздуха, которые герметично закрыты друг от друга, при этом первый односторонний клапан и отверстие для раздачи жидкости сообщаются с пространством для жидкости и с пространством для воздуха, формируя часть канала для прохождения воздуха.
Односторонние клапаны могут представлять собой клапаны различных типов, причем в одном упрощенном варианте выполнения изобретения каждый клапан содержит отверстие, взаимодействующее с эластичным клапанным элементом, поджатым в положение, в котором он закрывает отверстие. В альтернативном варианте выполнения изобретения указанные два односторонних клапана являются известными клапанами типа "утиный нос". Односторонний клапан типа "утиный нос" содержит две полоски эластичного материала, расположенные под небольшим углом друг к другу и контактирующие друг с другом на одном конце под действием силы смещения. Контактирующие концы полосок образуют уплотнение, но если давление, действующее на полоски, поднимается выше порогового уровня, то полоски раздвигаются и обеспечивают жидкости возможность перемещаться между ними. Когда давление, действующее на полоски, снова опускается ниже порогового уровня, две полоски возвращаются в прежнее положение, в котором они образуют уплотнение друг с другом под действием их собственной возвращающей силы упругости.
Как упоминалось выше, внешняя поверхность внутреннего контейнера образует герметичное уплотнение с внутренней поверхностью горловины, причем практически это место расположено близко к кромке горловины. Та часть внутреннего контейнера, которая расположена ниже этого места, то есть дальше во внешнем контейнере, не должна иметь больший диаметр, чем минимальный внутренний диаметр горловины, иначе невозможно будет вставить эту часть во внешний контейнер. Горловина бутылки, однако, обычно расширяется от кромки бутылки или от места, расположенного немного ниже кромки, что практически означает, что кольцевое пространство, ширина которого увеличивается в направлении вниз, ограничено между внутренним и внешним контейнерами. Когда контейнер переворачивают для раздачи его содержимого, определенная часть содержимого попадает в данное кольцевое пространство, и обычно невозможно осуществить раздачу этой части жидкости. Потенциально это приводит к потере части содержимого контейнера. Тем не менее, эту проблему можно устранить, если поршень выполнен с возможностью перемещения, когда крышка перемещается вниз из исходного положения к рабочему положению, а кольцевое пространство ограничено между внутренней поверхностью внешнего контейнера и внешней поверхностью внутреннего контейнера, причем во внутреннем контейнере сформировано отверстие, которое соединяет кольцевое пространство с внутренней частью внутреннего контейнера, при этом поршень имеет окружную юбку, которая находится в скользящем контакте с внутренней поверхностью внутреннего контейнера и в которой выполнено отверстие, которое совмещено с указанным отверстием во внутреннем контейнере, когда поршень находится в рабочем положении.
Дополнительные признаки и особенности изобретения будут ясны из приведенного ниже описания двух иллюстративных вариантов выполнения изобретения, которые приведены исключительно посредством примера со ссылкой на приложенные чертежи, на которых:
Фиг.1 представляет собой вертикальный разрез верхней части первого варианта выполнения раздаточного контейнера, выполненного в соответствии с изобретением, в закрытом состоянии;
Фиг.2 представляет собой вид, аналогичный виду, показанному на Фиг.1, показывающий контейнер в процессе открывания, после того, как внутренний контейнер был открыт;
Фиг.3 представляет собой осевой разрез второго варианта выполнения раздаточного контейнера, выполненного в соответствии с изобретением; и
Фиг.4 представляет собой увеличенный осевой разрез верхней части контейнера, показанного на Фиг.3.
Во-первых, со ссылкой на Фиг.1 и 2, раздаточный контейнер содержит внешний контейнер 2, выполненный из упругого, эластичного материала, такого как полиэтилен. В верхней части контейнера имеется горловина 4, заканчивающаяся кромкой 6 и имеющая наружную резьбу 8. Контейнер 2 закрыт крышкой, имеющей по существу круглую часть 10, которая проходит поверх входного отверстия бутылки и над кромкой, и выполнена при этом как единое целое с внешним краем, от которого отходит периферическая юбка 12, имеющая внутреннюю резьбу 14 в зацеплении с резьбой 8. Внутренний контейнер 16, имеющий форму круглой пластмассовой трубы, расположен в горловине 4 контейнера 2 и проходит вниз в корпус контейнера 2. Нижняя часть внутреннего контейнера 16 обычно закрыта закрывающим элементом 18, который, в этом случае, не соединен с контейнером 16, но может быть присоединен к нему упругой составной петлей. Когда закрывающий элемент 18 находится в закрытом положении, он вставлен с усилием в нижнюю часть контейнера 16, а внешняя поверхность контейнера образует по существу газонепроницаемое уплотнение с внутренней поверхностью контейнера 16. На Фиг.1 показан закрывающий элемент 18 в закрытом положении.
В верхней части контейнера 16 расположен поршень, содержащий круглую головку 20 поршня, с наружным краем которой цельной выполнена юбка, находящаяся в скользящем, герметичном контакте с внутренней поверхностью контейнера 16. В головке 20 поршня образовано выпускное отверстие 24 для жидкости и отверстие 26 для впуска воздуха. Вертикально от верхней поверхности головки 20 поршня проходит выступ 28, на который опирается уплотнительный элемент 30, проходящий в диаметральном направлении и содержащий на одном конце уплотняющий выступ 32, который взаимодействует с отверстием 24 для выпуска жидкости и обычно закрывает это отверстие, а на другом конце - уплотняющий выступ 34 с увеличивающейся книзу шириной, который взаимодействует с отверстием 26 для впуска воздуха и обычно закрывает это отверстие. В центре дискообразной части 10 крышки выполнено углубление 36, вертикально от которого проходит полая выпускная трубка 38. Выступающим из наружной кромки углубления 36 расположен кольцевой фланец 40, который входит в зацепление и формирует уплотнение с головкой 20 поршня. Кроме того, выступающей из углубления 36 крышки расположена короткая полая трубка 42, которая ограничивает канал для впуска воздуха. Проходящим почти до нижней части трубчатого контейнера 16 расположен выступ или палец 13, который выполнен как единое целое с юбкой 22 поршня и выступает из нее. В этом случае палец проходит только вокруг небольшой части поверхности юбки, но при необходимости данное соотношение может варьироваться.
Наружная поверхность внутреннего контейнера 16 образует герметичное уплотнение с внутренней поверхностью горловины 4 внешнего контейнера в области 44, расположенной немного ниже кромки 6. По всей остальной части высоты горловины 4 между горловиной и внутренним контейнером имеется узкий зазор 46. Ниже горловины 4 стенка внешнего контейнера 2 расширяется наружу, в результате нижняя часть контейнера 16 образует со стенкой контейнера 2 расширяющееся книзу кольцевое пространство 48. В стенке внутреннего контейнера 16 немного ниже герметично закрытой области 44 расположены отверстия 50. В отходящей от поршня юбке 12 в угловых положениях, соответствующих положениям отверстий 50, расположено такое же количество дополнительных отверстий 52. Назначение отверстий 50 и 52 будет описано ниже.
При использовании внешний контейнер 2 по существу заполнен одним компонентом двухкомпонентной жидкости, обычно жидкостью или текучей смесью. Закрывающий элемент 18 вставляется с усилием в нижнюю часть внутреннего контейнера 16, при этом его периферическая поверхность образует газонепроницаемое уплотнение с внутренней поверхностью контейнера 16. Пространство в контейнере 16, ограниченное между поршнем 20, 22 и закрывающим элементом 18, представляет собой емкость, в которой находится второй компонент двухкомпонентной жидкости, обычно в порошкообразной или гранулированной форме. Отверстие 24 для выпуска жидкости герметично закрыто уплотняющим выступом 32, благодаря эластичности уплотнительного элемента 30, а отверстие 26 для впуска воздуха герметично закрыто головкой уплотняющего выступа 34. Теперь для раздачи двухкомпонентной жидкости необходимо, во-первых, завинтить дальше крышку 10, 12 на горловину внешнего контейнера, перемещая, тем самым, крышку вниз. Это опускающее вниз перемещение передается посредством фланца 40 на поршень 20, 22, который при этом также перемещается вниз. Это опускающее вниз перемещение поршня приводит к тому, что палец 13 входит в контакт с закрывающим элементом 18 и выталкивает его из контейнера 16, как показано на Фиг.2. Теперь нижняя часть контейнера 16 открыта, и содержащийся в контейнере второй компонент падает в содержащийся во внешнем контейнере 2 первый компонент. Для тщательного смешивания указанных двух компонентов контейнер затем встряхивают. После этого контейнер переворачивают и пользователь прикладывает давление к стенке контейнера 2, деформируя его, тем самым, вовнутрь, и увеличивая давление в указанных двух контейнерах. Это повышенное давление действует на уплотнительный элемент 30 посредством уплотняющего выступа 32, при этом плечо уплотнительного элемента 30, поддерживающее выступ 32, сгибается вверх, как показано на Фиг.2, и открывает, тем самым, отверстие 20 для выпуска жидкости. Тем самым обеспечивается возможность протекания жидкости в пространство 54, ограниченное между головкой 20 поршня и углублением 36 крышки. Пространство 54 сообщается с внутренним пространством выпускной трубки 38, при этом осуществляется раздача жидкости через выпускную трубку 38. Повышенное давление внутри контейнера 2 действует также на нижнюю сторону уплотняющего выступа 34 и поднимает его вверх. В связи с тем, что диаметр уплотняющего выступа 34 увеличивается книзу, это воздействие на уплотняющий выступ 34 повышает надежность уплотнения отверстия 26 для впуска воздуха, при этом жидкость не может протекать через данное отверстие. Канал для прохождения воздуха также герметично закрыт путем вхождения в контакт уплотнительного элемента 30 с нижней поверхностью трубки 42. После распределения необходимого количества двухкомпонентной жидкости прикладываемое к стенке контейнера 2 давление снимают, при этом контейнер принимает первоначальную форму. Это приводит к тому, что в контейнер 2 подается давление ниже атмосферного, и уплотняющий выступ 32 под действием этого пониженного давления и благодаря эластичности уплотнительного элемента 30 возвращается из открытого положения, показанного на Фиг.2, к закрытому положению, показанному на Фиг.1. Однако пониженное давление в контейнере 2 действует также на нижнюю сторону уплотняющего выступа 34, заставляя его перемещаться вниз, немного приоткрывая, тем самым, отверстие 26 для впуска воздуха. Это опускающее вниз перемещение приводит также к тому, что уплотнение между верхней поверхностью уплотнительного элемента 30 и нижней поверхностью трубки 42 разрывается, в результате чего образуется непрерываемый проход для впуска воздуха в контейнер 2. Таким образом, воздух поступает в контейнер для замещения жидкости, раздача которой была осуществлена до тех пор, пока давление в контейнере не достигнет атмосферного значения. Затем под действием собственной упругости верхняя поверхность уплотнительного элемента 30 возвращается в герметичный контакт с нижней поверхностью трубки 42, в результате чего внутреннее пространство контейнера снова становится герметично закрытым.
Когда контейнер переворачивают, двухкомпонентная жидкость начинает течь в кольцевое пространство 48, а также в узкий зазор 46. Это не является проблемой, но если внешний контейнер 2 почти пустой и уровень жидкости понизился до уровня жидкости в свободном конце контейнера 16, то, когда контейнер 2 переворачивают, жидкость блокируется в кольцевом пространстве 48 и ее дальнейшую раздачу невозможно осуществить. Однако, как видно на Фиг.3 и 4, при завинчивании вниз крышки поршень опускается вниз, отверстия 52 в ее юбке совмещаются с отверстиями 50 во внутреннем контейнере 16, при этом данные отверстия сообщаются с зазором 46 и, следовательно, с кольцевым пространством 48. Соответственно, когда контейнер 2 почти пустой, повышенное давление при сжимании боковой стенки контейнера 2 действует на жидкость в кольцевом пространстве 48 и заставляет ее перемещаться через зазор 46, а затем и через отверстия 50 и 52 во внутренний контейнер 16, из которого может быть осуществлена раздача жидкости обычным способом через выпускное отверстие 24.
Модифицированный вариант выполнения изобретения, показанный на Фиг.3 и 4, в основном похож на варианты выполнения, показанные на Фиг.1 и 2, поэтому в данном документе будут описаны только элементы, отличающиеся от показанных на Фиг.1 и 2. В данном случае от углубления 36 крышки отходит не только кольцевой уплотняющий фланец 40, а также дополнительный кольцевой уплотняющий фланец 60. Уплотняющий фланец 60 между крышкой и головкой поршня 20 ограничивает пространство 62 для жидкости, которое сообщается с внутренней частью выпускной трубки 38. Фланцами 40 и 60 между головкой поршня 20 и углублением 36 крышки ограничено воздушное пространство 64, которое сообщается с атмосферой посредством воздушного канала 42. Пространство 62 для жидкости сообщается с внутренней частью внутреннего контейнера 16 через односторонний клапан 66 типа "утиный нос", выполненный как одно целое с головкой поршня. Воздушное пространство 64 сообщается с внутренней частью контейнера 16 через еще один односторонний клапан 68 типа "утиный нос", выполненный как одно целое с головкой поршня. В этом случае отходящая юбка 22 поршня имеет проходящее вниз продолжение 70, занимающее более половины ее поверхности, причем это продолжение проходит, когда поршень находится в верхнем, то есть в нерабочем положении, до положения немного выше закрывающего элемента 18. Когда крышку завинчивают дальше на горловину контейнера, чтобы переместить ее вниз, перемещая, тем самым, поршень также вниз, продолжение 70 входит в контакт с закрывающим элементом 18 и принудительно перемещает его вниз, открывая, таким образом, нижнюю часть внутреннего контейнера 16. Во всех остальных отношениях устройство и работа второго варианта выполнения изобретения такие же, как и в первом варианте выполнения изобретения.