[发明专利]填充喷嘴

说明书

技术领域

本发明涉及用于与将粘稠材料引入例如管子这样的容器有关的方法，并且涉及旨在用于所述方法的填充喷嘴。本发明具体地涉及使用如下喷嘴的方法，所述喷嘴包括不止一个输送管以便能以通过引入容器中的不同物质形成持久图案的方式将至少两种不同类型的物质引入同一容器中。本发明还涉及用于执行所述方法且包括上述的填充喷嘴的管子填充机，并涉及这种填充喷嘴的应用。

背景技术

现有技术中已经公知使用具有多根输送管的填充喷嘴来将多种物质同时引入管子或容器中。使用这种类型的填充喷嘴的一个十分普通的领域是要将牙膏引入管中的领域。美国专利6,418,986中说明了这种喷嘴，其中用于引入第一物质的内部圆形输送管由用于引入第二物质的第二环形输送管围绕。所述输送管以同心方式布置。所述喷嘴可以耦联至歧管，所述歧管又可耦联至用于例如白色或者红色牙膏等所需物质的容器。其还说明了如何在所述喷嘴的孔口上设置用以切断来自输送管的流量的阀。

以此方式填充牙膏管以及这样的包含较有高粘稠度的膏以及膏状物的产品的目的是为了形成一种由不同物质组成的持久图案。当将所述产品引入管子时，必然在所述管子中主要存在两种未混合的物质。在美国专利6,418,986的示例中，所述管子将因此而包含两种分开的白色和红色物质，当牙膏从管子中挤出时所述物质将形成红-白条纹膏。

为了用例如不同颜色的牙膏顺利填充管子并且能够控制管子的填充以产生希望的图案，能够可靠地控制流量是必要的。当引入不同颜色的牙膏时，在常规机械中通过利用活塞泵来调节流压和流速而控制不同物质流。来自泵的物质流已耦联至填充喷嘴上部的入口输送管。于是，不同颜色的物质流过喷嘴中分离的输送管。而后，在喷嘴的出口端附近，所述分离的输送管汇聚形成一个更大的共同输送管。该类型填充的一个问题是所填充的物质从喷嘴处分开，从而其不行进或下滴。通过受控方式进行此过程以使每次的填充量都相等，这同样也是重要的。

由于泵中的活塞在泵阀关闭之前完成泵的行程时向后进行快速运动，某些物质按照常规已经从喷嘴处分开。因而，喷嘴中的产品被向后吸入喷嘴内。该过程主要用于具有高粘稠度但非粘性的物质。当该方法用于引入不同颜色的物质时，产生的问题在于，在喷嘴端部处流到一起的不同颜色的物质未被吸入其所来自的那个输送管。这意味着不同颜色的物质混合到了一起，并且在下一次填充操作时出现的最初物质流是混合的。

在填充后使物质与喷嘴分开的最普通的方法是在喷嘴的出口端使用阀。所述阀通常包括位于喷嘴内侧的轴上的阀锥。所述阀通过轴在喷嘴的轴向上的往复移动来打开和关闭。按照常规，最普通的是喷嘴中的输送管构成喷嘴横截面的各部分。所述轴及其阀锥已经布置在所述横截面的中心。当有色物质从分离的各输送管出现并在喷嘴的下部行进到一起时，它们继续形成围绕所述轴和阀锥的各部分。因此，当阀锥关闭时，所述物质不混合。在具有一根布置在另一输送管内侧的输送管的喷嘴中，例如在喷嘴中心处的具有一种有色物质的管子由另一根包含不同颜色的物质的管子围绕，在喷嘴的下部会产生问题。当有色物质从分离的各输送管出现时，它们在各个侧面都围绕轴和阀锥，一种物质接近喷嘴中心而另一种物质在外侧。当阀锥相对于喷嘴的打开而关闭时，阀锥的关闭表面的各部分将同时切断内部和外部颜色，由此各物质变得混合在一起。从而在下一次填充时，从所述喷嘴出现的最初物质流将是混合的。此外，阀锥周围发生湍流，且不同物质将不会均匀地流出而是在其自喷嘴出现时具有混合的趋势。因此，自喷嘴出现的流的横截面上的颜色分布将会发生变化。

因此，迄今公知的喷嘴存在着来自不同输送管的物质变得混合的直接风险。这首先意味着对流量的控制不会象所希望的那样精确，并且在这种情况下诸如不同颜色的牙膏的不同物质将不会以所希望的图案被引入容器中。

因此，非常需要改进的方法和设备，用于控制多种不同物质于诸如管子的容器中的同时引入，以用各种物质填充所述管子，从而获得所希望的持久图案。具体地，需要能够在不同物质在喷嘴的端部处不发生混合的情况下控制各物质流，并能够形成一种在从喷嘴分配物质时不会发生变化的图案。

发明内容