СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ РАСХОДОМ ВЕЩЕСТВА ИЗ МНОГОКАМЕРНЫХ КОНТЕЙНЕРОВ
METHOD FOR CONTROL OF SUBSTANCE FLOW FROM MULTICHAMBER CONTAINERS

Изобретение относится к способу управления расходом вязких веществ из многокамерных контейнеров. Дополнительно это изобретение относится к способу образования элемента для изменения расхода вещества в распределительной насадке после образования насадки.
Многокамерные контейнеры используются для ряда продуктов. В основном, их используют там, где продукт состоит из двух или более несовместимых компонентов. Эти компоненты должны храниться раздельно до времени их использования. Затем их можно смешивать и использовать. Несовместимость компонентов может приводить к их быстрой или медленной реакции. В качестве примера, окисляющие и восстанавливающие средства необходимо хранить отдельно. Аналогично, кислоты и щелочи необходимо хранить отдельно. Потребительские товары, в которых компоненты необходимо хранить отдельно, включают в себя краски для волос и отбеливания и некоторую зубную пасту, такую как имеющую составы с высоким содержанием фторида, плотные составы, составы гидрокарбоната натрия/пероксида и составы отбеливающего зубы пероксида. Проблема может возникнуть в распределении многокомпонентных составов из многокамерных контейнеров и в том случае, когда необходимо получить из каждой камеры желаемое количество вещества. Оно может быть получено как в равных количествах из каждой камеры, так и в разных количествах, в зависимости от продукта и компонентов.
Многокамерный контейнер, который используется для некоторых продуктов окрашивания волос и для некоторых зубных паст, представляет собой двухкамерный тюбик. Это могут быть тюбики с расположенными рядом двумя камерами, как описано в патенте США № 1894115; патенте США № 3758520 и патенте США № 3980222, или концентрические тюбики, как описано в патенте США № 1535529; патенте США № 1639699 и патенте США № 1699532. К проблеме распределения желаемых количеств из каждой камеры двухкамерного тюбика обращались в заявках на патент США №№ 2003/0106903 и 2003/0106905. Технология в этих заявках на патент состоит в размещении регулятора расхода в плечевой части тюбика. Это может быть эффективным в некоторых случаях, но имеет сложную конструкцию и трудности при регулировании для распределения вещества в изменяющихся соотношениях.
Проблему для двухкамерных тюбиков решили, размещая элемент изменения расхода в насадке тюбика. Это облегчает конструкцию элемента изменения расхода и обеспечивает эффективный способ регулирования соотношения расхода из каждой камеры. Кроме того, размещая элемент изменения расхода в насадке, можно лучше управлять засасыванием продукта из насадки обратно в камеру тюбика. Имеется дополнительное преимущество, состоящее в том, что элемент изменения расхода можно изготавливать в то время, когда изготавливают насадку, с помощью специально выполненных штифтов литейной формы.
Многокамерный распределительный тюбик имеет корпус тюбика и распределительный участок. Распределительный участок состоит из плечевой части и распределительной насадки. Распределительная насадка имеет канал, соединяющий плечевую часть каждой камеры с внешней частью распределительного тюбика. Распределительная насадка и каналы могут иметь по существу любую форму. Распределительную насадку обычно выполняют круглой в поперечном сечении, но она может иметь любую форму. В двухкамерном распределительном тюбике распределительная насадка обычно имеет D-образную форму, причем линейная часть D-образной формы является внутренней разделительной стенкой насадки, а искривленный участок является внешней стенкой насадки. Плечевая часть тюбика соединяет корпус тюбика с распределительной насадкой.
На расход продукта из каждой камеры многокамерного тюбика можно воздействовать путем размещения элемента управления расходом в одном или более каналов в насадке. Элемент управления расходом предпочтительно является сужением, и его предпочтительно размещают в промежуточной точке в канале, то есть в точке между впускным отверстием канала и выходом канала. Его можно размещать на внешней стенке канала, внутренней разделительной стенке каналов или на обеих стенках. Когда он на внешней стенке, вязкий продукт, вытесняемый из тюбика, будет стремиться образовывать отдельные жилы, объединяющиеся на выходе распределительной насадки. Когда он на внутренней разделительной стенке, может произойти противоположный эффект отклонения жил. Однако сужение может быть полностью или частично на внутренней стенке, внешней стенке или на обеих стенках. Обычно элемент управления расходом находится только в одном канале, поскольку он будет эффективно и фактически управлять расходом продукта. Однако он может быть в обоих каналах.
Сужение в канале также ограничивает всасывание продукта обратно в канал и в плечевую часть и корпус тюбика. С помощью ограничения всасывания продукта из каждой камеры его поддерживают в состоянии "готовности к распределению", уменьшая усилие для распределения продукта и уменьшая пузырьки воздуха в продукте.
Форму, размеры и размещение элемента изменения расхода определяют для каждого набора распределяемых продуктов. Отлитые штифты, используемые для образования каналов распределительной насадки, можно подвергать машинной обработке для образования сужения в канале, когда распределительный участок образуют одновременно и прикрепляют к стенкам камеры тюбика и разделительным стенкам, предпочтительно компрессионным прессованием. Днище литейной формы также можно подвергать машинной обработке для образования сужения. Этого достигают с помощью углубления на конце одного или обоих штифтов литейной формы для образования канала и/или в днище литейной формы. Предпочтительно, чтобы углубление для образования сужения находилось на штифте литейной формы.
Сущность изобретения поясняется на чертежах, где
фиг. 1 - вид в перспективе двухкамерного распределительного тюбика, распределяющего ленту продукта;
фиг. 2 - вертикальный поперечный разрез распределительного участка тюбика на фиг. 1, изображающий изменяющее расход сужение на внешней стенке;
фиг. 3 - вид сверху тюбика на фиг. 2;
фиг. 3A - альтернативный вариант осуществления вида сверху на фиг. 3;
фиг. 3B - альтернативный вариант осуществления вида сверху на фиг. 3;
фиг. 3C - альтернативный вариант осуществления вида сверху на фиг. 3;
фиг. 3D - альтернативный вариант осуществления вида сверху на фиг. 3;
фиг. 3E - альтернативный вариант осуществления вида сверху на фиг. 3;
фиг. 3F - альтернативный вариант осуществления вида сверху на фиг. 3;
фиг. 3G - альтернативный вариант осуществления вида сверху на фиг. 3;
фиг. 4 - вид в вертикальном разрезе участка насадки двухкамерного тюбика;
фиг. 5 - вертикальная проекция литейной формы для выполнения участка насадки двухкамерного тюбика, частично в разрезе;
фиг. 6 - вертикальная проекция штифта литейной формы на фиг. 5;
фиг. 7 - вид снизу штифта литейной формы на фиг. 6;
фиг. 8 - вид снизу верхней части литейной формы на фиг. 5;
фиг. 9 - вертикальная проекция днища литейной формы на фиг.5.
Изобретение ниже описано более подробно в его предпочтительных вариантах осуществления со ссылкой на чертежи. Следует понимать, что обладающая признаками изобретения концепция допускает дополнительные варианты осуществления, все из которых, как предполагается, должны быть охвачены настоящим изобретением.
На фиг. 1 представлен вид в перспективе многокамерного контейнера, в котором используется устройство управления расходом. Он показан в виде двухкамерного тюбика 10. Двухкамерный тюбик состоит из корпуса 12 тюбика с обжимным укупорочным средством 14 на нижнем конце и плечевой части 16 на верхнем конце. Плечевая часть заканчивается в насадке 18, которая имеет выпускное отверстие 19. На этом виде показана двухкомпонентная жила 11, 13, выходящая из насадки 18 двухкамерного тюбика. На плечевой части 16 установлен колпачок 20. Этот колпачок состоит из основного участка 22 и участка 24 крышки. Основной участок имеет ярус 32 с периферийной юбкой 22. Насадка 18 тюбика 10 продолжается вверх через ярус 32. Крышка 24 прикреплена к ярусу с помощью петель 34. Крышка состоит из верхней стенки 28 крышки с юбкой 29 крышки, зависящей от верхней стенки. В центре находится уплотнительное кольцо 30, которое уплотняется в верхушке 19 насадки.
На фиг. 2 изображена внутренняя конструкция верхней части тюбика 10. Корпус 12 тюбика имеет внутреннюю разделительную стенку 17. Эта разделительная стенка продолжается через плечевую часть 16 и в конец в насадку 18. В насадке 18 разделительная стенка 21 имеет большую толщину, чем в корпусе 12 тюбика. В корпусе 12 тюбика разделительная стенка 17 может иметь толщину от приблизительно 0,5 мм до приблизительно 1,5 мм. В насадке разделительная стенка 21 имеет толщину от приблизительно 0,7 мм до приблизительно 2 мм. Одной полезной технологией прикрепления разделительной стенки к плечевой части является прикрепление с помощью компрессионного прессования. В этой технологии разделительную стенку 21, плечевую часть 16, насадку 18 и прикрепление разделительной стенки 17 корпуса 12 тюбика выполняют в одной операции. Это обеспечивает хорошие уплотнения между различными частями и увеличивает скорости изготовления.
На фиг. 2 также изображен выступ 40 управления расходом в насадке 18. Этот выступ 40 управления расходом продолжается для уменьшения площади поперечного сечения канала 25 приблизительно до 60 процентов или более и предпочтительно до 10-50 процентов. Хотя выступ управления расходом может быть в обоих каналах 23 и 25, почти во всех случаях он бывает в одном канале, что является достаточным для уравновешивания расхода. Этого будет достаточно, чтобы регулировать расход из тюбика. Здесь на фиг. 3 сужение 40 является хордальным сегментом. На фиг. 3A-3G изображено n различных форм и местоположений сужений управления расходом. На фиг. 3A оно соединено с разделительной стенкой 21. На фиг. 3B сужение 42 соединено с поверхностью внутренней стенки насадки 18. На фиг. 3C сужения 43(a), 43(b) находятся на поверхности внутренней стенки насадки 18. На фиг. 3D сужение 44 делит камеру 25 насадки на камеры 25(a) и 25(b). На фиг. 3E в разновидности фиг. 3B сужение 46 выполнено в форме полумесяца и соединено с поверхностью внутренней стенки насадки 18. Фиг. 3F является дополнительной разновидностью фиг. 3B, в которой сужение 47 имеет волнообразную форму. И фиг. 3G является разновидностью фиг. 3C, в которой сужения 48(a) и 48(b) имеют форму, отличающуюся от формы на фиг. 3C, но находятся на пересечении разделительной стенки 21 и поверхности внутренней стенки насадки 18.
На фиг. 4 представлен вид в поперечном разрезе насадки и участков плечевой части с фиг. 3. Этот вид наряду с фиг. 2 лучше изображает местоположение сужения 40 в канале 25. Нашли, что для лучшего управления расходом из двухкамерного тюбика это устройство управления должно находиться в насадке, а не в плечевой части. Устройство управления должно находиться в области большего среза продуктов. На нижнем срезе продуктов в каждой камере тюбика движение приблизительно при одинаковой скорости превышает диапазон реологии. Однако когда имеется больший срез, одна сторона продукта может перемещаться быстрее, чем другая. Для зубных паст из двух частей, в которых одна часть является гелем, а другая является пастой с компонентами, такими как твердые полирующие средства, гель перемещается с большей скоростью под более высоким срезом. В этом случае часть геля проходит через канал 25 насадки, который имеет сужение 40, и скорость расхода уменьшается. Дополнительное преимущество заключается в том, что сужение 40 также ограничивает степень засасывания компонента высокого среза обратно в тюбик.
Сужения 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46 и 47(a) и 47(b) можно размещать в различных местоположениях в каналах 23/25 насадки 18. Они могут находиться в любом местоположении от места рядом с основанием насадки до места рядом с верхушкой насадки. Предпочтительным положением является промежуточное положение между этими местоположениями. На чертежах сужения показаны вокруг промежуточной точки для целей иллюстрации. Размещение может быть в местоположении высокого среза и может быть в канале распределения компонента на более высокой скорости.
На фиг. 5 изображена часть литейной формы для выполнения плечевой части и насадки тюбика. Она показана в виде части днища литейной формы первой секции 60 литейной формы, второй секции 62 литейной формы и штифта 50 литейной формы. При компрессионном формовании образуют плечевую часть 16, насадку 18 и разделительную стенку 21. На фиг. 6 изображен штифт 50 литейной формы более подробно. Там имеется зазор 54 для образования разделительной стенки 21 и углубление 56 для образования сужения. Ножки 52a и 52b штифта литейной формы находятся с обеих сторон от зазора. Фиг. 7 представляет вид снизу штифта литейной формы с фиг. 6.
Фиг. 8 и 9 представляют вид сверху и вид сбоку, частично в разрезе, оправки 64 днища литейной формы, которая несет верхние секции 60 и 62 днища литейной формы. Здесь показан зазор 66, который принимает разделительную стенку 17 корпуса тюбика, когда корпус тюбика размещают в оправке 64. Верхние секции 60 и 62 днища литейной формы имеют форму плечевой части тюбика и насадки. Зазор 66 образует разделительную стенку 21 плечевой части тюбика. Верхние поверхности 67, 68 и 69 сопрягают со штифтом 50 литейной формы и верхней полостью литейной формы для завершения литейной формы и образования плечевой части и насадки. Верхняя полость литейной формы состоит из детали, имеющей дополнительную форму к форме секций 60 и 62 литейной формы днища. Штифт 50 литейной формы продолжается в верхний участок литейной формы для образования части каналов 23 и 25. В настоящем варианте осуществления сужение образовано углублением 69 верхнего участка 62 литейной формы днища и/или углублением 56 штифта 50 литейной формы. Обычно необходимо только углубление на штифте литейной формы. Однако выбор наличия углубления в участке 62 днища литейной формы может быть полезен. Дополнительно, если углубление находится на штифте 50 литейной формы, на днище 64 литейной формы не должно быть углубления. Предпочтительно, чтобы углубление находилось на штифте литейной формы, поскольку он является дешевой частью и для изменения конструкции может быть заменен на деталь более низкой стоимости, чем днище литейной формы.
Многокамерные тюбики могут состоять из монослойного материала или могут состоять из слоистого материала. Обычно материал является многослойным, поскольку слоистые материалы предлагают лучшую защиту для продукта в тюбике. Слоистые материалы содержат термопласты, такие как полимеры и сополимеры этилена и пропилена, и перегородки из полимеров и сополимеров, таких как этиленвиниловый спирт и полиамиды. Плечевую часть и насадку обычно выполняют из термопласта, который может соединяться с материалом корпуса тюбика. Обычно они также являются полимерами и сополимерами этилена и пропилена и полимерами и сополимерами перегородок.
В тюбики упаковывают различные продукты. Обычные продукты являются продуктами личного ухода и продуктами ухода за полостью рта. Продукты личного ухода включают в себя продукты для окрашивания и лечения волос, очистки кожи и связанные продукты ухода за кожей. Продукты ухода за полостью рта включают в себя зубные пасты, в которых компоненты должны храниться отдельно до использования, такие как отбеливающие зубные пасты, которые содержат пероксид, гидрокарбонат натрия/пероксидные зубные пасты и зубные пасты с высоким содержанием фторида.