分配系统

技术领域

本发明大体上涉及一种分配系统，该分配系统用于将物质分配到另一种物质的容器中或分配到一些其它目标区域上。

背景技术

许多类型的物质容器最初都是在封闭条件下提供给用户的，这种封闭条件需要用户移除或打开封闭件，以获得对容器的内容物的使用。这种容器可以是瓶子、软包装袋、机器、器皿等，其具有可通过容器中的开口进入的内部。典型封闭件可以是布置在到容器内部的开口处的盖、罩、盖子，并且被接收结构配合地接收在容器上。这种接收结构可以包括配合螺纹、卡扣珠或沟槽、肘节夹、摩擦配件或其它这样的特征。

各种材料或物质都可以储存在系统中，诸如药物、添加剂、油、洗剂、霜剂、凝胶、液体、食品、颗粒、粉末等。具有安装在其上的封闭件的容器和储存在其中的内容物可以被描述为“包装”。

诸如粉末或液体的一些物质在使用或消耗之前以浓缩的形式储存，直到与容器中的另一种物质（例如水或另一种液体或其它材料）混合。当前的粉末或液体可以储存在用户不能够轻易打开的包装中，并且与以清洁的方式储存在容器中的另一种物质组合。此外，当前的粉末或添加剂可以储存在包装中，该包装不能够轻易与具有不同大小的容器开口的各种各样的容器一起使用。

本发明的发明人已经确定，对于可以与具有不同大小的容器开口的各种容器一起使用的物质，最好提供一种单剂量分配系统。本发明的发明人已经进一步发现，提供一种被用户容易地或符合人体工程学地致动的分配系统，将是有益的。

本发明的发明人还已经确定，在许多应用中，可以期望提供一种改进的分配系统，该分配系统最小化在运输或搬运过程中无意打开分配系统的可能性，其中，改进的分配系统消除了对任何附加的保护包装（诸如较大的箱子或纸箱）的需要，或阻尼结构或插入件的包括，该阻尼结构或插入件将被包括以最小化无意致动分配系统的可能性。

本发明的发明人还已经确定，将期望提供一种改进的分配系统，该分配系统（1）最小化在运输或搬运过程中无意致动分配系统的可能性，以及（2）只有当用户应用特定而简单的动作时才会致动。

另外，本发明的发明人已经确定，在许多应用中，可以期望提供一种改进的分配系统，该分配系统最小化在使用系统将储存的物质分配到容器中的过程中积累残留物、溢出的内容物等的可能性。

进一步地，本发明的发明人已经确定，在许多应用中，可以期望提供一种改进的分配系统，将是有利的，该分配系统能够包括或展现出以下附加特征或能力中的一个或多个：（1）在不需要消费者识别和选择具有特定颈部大小的容器的情况下，与许多类型的大小的容器（特别是水瓶）有大体上通用的兼容性；以及（2）小的格式和大小，该小的格式和大小允许用户仅将自己身上的分配系统容易地随身携带到另一个位置，在该位置处，用户然后能够获得容器，利用该容器，在用户选择的位置处使用分配系统。

同样，本发明的发明人已经确定，对于添加剂的供应商来说，在没有较大容器（含有已经与另一种物质（例如水）组合的添加剂的预先混合的产品将需要的该较大容器，销售和运输单独的、较小的浓缩添加剂分配包装能够是有利的。这可以节省运输成本，并且可以有利地允许用户或消费者决定何时、何地分配添加剂以及将添加剂分配到什么其它产品中。

进一步地，本发明的发明人已经确定，在一些应用中，能够期望提供这种改进的分配系统，该分配系统适应将物质直接分配到目标区或区域上，诸如分配到盘子上或拿在手中的食物上，以及或代替地，分配到储存在容器的内部的另一种物质中。

本发明的发明人还已经确定，将期望提供一种改进的分配系统，该分配系统能够配置成用于将储存的物质分配到流体物质的容器中，以具有以下优点中的一个或多个：（1）提高了制造和/或组装的容易性，以及（ii）减少了制造和/或组装的成本。

本发明的发明人已经发明了一种用于分配系统的新颖结构，该分配系统用于将储存的物质分配到容器中或一些其它目标区域上，其中，系统包括现有技术迄今未教授或未考虑的各种有利特征。

发明内容

根据本发明的一种形式的广泛方面，提供了一种分配系统，该分配系统用于分配可以储存在系统内的物质。系统包括主体，该主体具有外壁，该外壁限定内部表面、外部表面和用于储存物质的容积。外壁具有敞开顶端和密封底端。系统包括柔性盖子，该盖子连接到主体，以覆盖敞开顶端。盖子具有用于由系统的用户接合的部分。盖子具有第一位置和相对于第一位置移动的第二位置，其中，在第二位置中，盖子的至少一部分向主体的密封底端偏转。系统进一步包括柱子，该柱子连接到主体或盖子中的至少一个。优选地，柱子连接到盖子。柱子配置在盖子的第二位置中，以突破主体的密封底端，从而创建分配孔以适应物质到主体外的移动。

在本发明的一个方面中，柱子与盖子一体形成。

根据本发明的另一个方面，盖子包括包围按压部分的至少一个抬升的环形部分和至少一个凹陷的环形部分。

在本发明的一个方面中，主体的密封底端包括主体的易碎部分，该易碎部分通过将柱子移动到盖子的第二位置中而被突破，以创建分配孔。

在本发明的一个方面中，主体的密封底端包括主体中的底部口，并且进一步包括密封在底部口上的底部衬垫。

根据本发明的另一个方面，外壁的外部表面限定至少一个环形肩部，以适应将主体支撑在各种容器顶上，这些容器具有不同大小的开口，并且优选地限定多个竖直间隔开的环形肩部，这些竖直间隔开的肩部的大小从密封底端到外壁的顶端增加。

根据本发明的又一个方面，外壁的外部表面限定凸曲线，以适应大小不同的容器开口。

在本发明的一种形式中，分配系统进一步包括被密封在盖子与主体之间的环形箔衬垫。

在本发明的另一种形式中，盖子固有地偏压到其第一位置。

在本发明的另一种形式中，分配系统与流体物质组合地提供，系统和流体物质一起限定包装。

在本发明的一个方面中，密封底端包括一对厚度减小的材料的交叉线和在交叉线之间限定的四个瓣片。

根据本发明的又一个方面，分配系统与包含流体物质的吊舱组合提供，系统、吊舱和流体物质一起限定包装。

应当认识到，本发明可以包括上述特征中的任何一个或全部，仅包括上述特征中的一个、上述特征中的一个以上和上述特征的任何组合。此外，通过审查包括所附权利要求和附图的整个说明书，本发明的其它目的、特征和优点将变得明显。

附图说明

在形成说明书的部分的附图中，其中贯穿附图相似的数字被用来指定相似的部分。

图1是本发明的分配系统的第一实施例的放大的分解立体图，并且图1示出了组装之前的系统的盖子、箔衬垫和主体；

图2是图1中所示的系统的从上面截取的放大立体图，并且图2示出了具有组装的盖子、箔衬垫和主体的系统；

图3是图2中所示的系统的从下面截取的放大立体图；

图4是图2中所示的系统的放大正视立面图；

图5是图2中所图示的系统的放大俯视平面图；

图6是图2中所图示的系统的放大仰视平面图；

图7是通常沿图5中的平面7-7截取的系统的横截面图；

图8是放置在容器的开口处的图2中所示的系统的从上面截取的立体图；

图9是图8中所示的系统和容器的上部部分的放大的、局部侧视立面图；

图10是通常沿图9中的平面10-10截取的系统和容器的上部部分的放大的、局部横截面图；

图11是类似于图10的系统和容器的上部部分的放大的、局部横截面图，然而，图11示出了致动的系统，凭此，柱子已经移动到系统的主体的密封底端中并移动通过系统的主体的密封底端；

图12是类似于图9的系统的放大侧视立面图，然而，图12示出了致动的系统，凭此，柱子已经移动到系统的主体的密封底端中并移动通过系统的主体的密封底端；

图13是类似于图3的从下面截取的系统的放大立体图，然而，图13示出了致动的系统，凭此，柱子已经移动到系统的主体的密封底端中并移动通过系统的主体的密封底端；

图14是类似于图6的系统的放大仰视平面图，然而，图14示出了致动的系统，凭此，柱子已经移动到系统的主体的密封底端中并移动通过系统的主体的密封底端；

图15是本发明的分配系统的第二实施例的从上面截取的放大的分解立体图，并且图15示出了组装之前的系统的盖子、顶部和底部箔衬垫以及主体；

图16是图15中所示的分配系统的从下面截取的放大的分解立体图；

图17是组装和放置在容器的开口处的图15中所示的系统的从上面截取的立体图；

图18是图17中所示的系统的第二实施例和容器的上部部分的放大的、局部侧视立面图；

图19是通常沿图18中的平面19-19截取的第二实施例系统和容器的上部部分的放大的、局部横截面图；以及

图20是类似于图19的系统的第二实施例和容器的上部部分的放大的、局部横截面图，然而，图20示出了致动的系统，凭此，柱子已经移动到系统的主体的密封底端中并移动通过系统的主体的密封底端。

具体实施方式

虽然本发明可以有许多不同形式的实施例，但是本说明书和附图只公开了特定形式作为本发明的示例。本发明并不旨在受限于如此描述的实施例，并且本发明的范围将在所附权利要求中指出。

为了便于描述，图示了本发明的许多图都示出了在系统位于容器（诸如直立瓶子）的开口处时所具有的典型定向上的分配系统的实施例，并且诸如“向内”、“向外”、“上部”、“下部”、“轴向”、“径向”、“侧向”等的术语是参照这种定向使用的。术语“轴向向内”应被理解为在朝向容器的内部（图10），沿系统的中心轴线30（在图1中可见的）的方向上。术语“轴向向外”应被理解为在远离容器的内部（图10），沿中心轴线30的方向上。术语“径向向内”应被理解为在朝向中心轴线30的径向方向上。术语“径向向外”应被理解为在远离中心轴线30的径向方向上。术语“侧向向内”应被理解为在与中心轴线30正交的平面中朝向中心轴线30的方向上。术语“侧向向外”应被理解为在与中心轴线30正交的平面中远离中心轴线30的方向上。然而，将理解，本发明的系统可以在所描述和所图示的特定定向之外的定向上制造、储存、运输、使用和售卖。

本发明的分配系统特别适合与各种常规的或特殊的容器一起使用，其细节虽然没有被充分图示或描述，但对于本领域技术人员和了解这种容器而言将是明显的。所图示的特定容器并不旨在限制本发明。本领域的普通技术人员还将理解，新颖和不明显的发明方面单独体现在所描述的系统中。

本文所描述的分配系统特别适合用于将作为添加剂的流体物质分配到包含诸如水的液体的容器中。例如，这些分配的流体物质可以是食品添加剂、个人护理产品、工业产品、家庭产品或其它类型的产品。这些物质可以供人类或动物内部或外部使用，或用于其它用途（例如涉及医药、商业或家庭维护、农业、制造等的活动）。

本发明的分配系统的第一实施例如图1至图14中所图示，其中，系统通常由参考数字40指定。系统40的第一图示的实施例具有自包含物品或包装的形式，该自包含物品或包装配置为（i）选择性地放置在容器44（图8）的开口处，以及（ii）被致动以将诸如浓缩粉末的流体物质分配到容器44中。图8至图11中所图示的容器44具有将通常包含另一种液体物质（例如水）的瓶子的形式。从系统40分配的流体物质并未在图中图示，因为物质可以采取各种形式。图8至图11中所示的容器44最初通常设置有盖子或其它封闭件（未图示），其能够利用用于与容器44上的螺纹45配合的螺纹而被可移除地安装到容器。在用户将系统40放置在容器44的开口上之前，用户首先移除封闭件。除了配合螺纹之外，还可以使用封闭件安装特征件，诸如卡扣珠或沟槽、肘节夹、摩擦配件。

将理解，容器可以是任何常规类型，诸如可折叠的软包装袋，或可以是具有稍微柔性的、弹性的壁的一般刚性瓶。将进一步理解，对于一些应用，系统40可以用于将物质分配到容器之外或远离容器——诸如，直接分配到目标区上（例如手持的食品或其它材料）。

容器或其部分可以由适合预期应用的材料制成。例如，容器可以是由薄的柔性材料（其中，这种材料可以是聚乙烯对苯二甲酸酯（PET）薄膜或聚乙烯薄膜和/或铝箔）制成的袋。可替代地，更刚性的容器（例如瓶子）可以由更厚的、不太柔性的材料（诸如模制聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚氯乙烯、玻璃、金属或其它材料）制成。

设想，通常，在分配系统制造商制造分配系统40（例如，通过由热塑性聚合物模制其组件）之后，制造商然后将分配系统40的未组装组件运输到另一位置处的填充设施，在该位置处，系统40将被填满产品，并且将以系统40的消费者或用户所遇到的包装的形式密封。

现在参照图1、图10和图11，分配系统40的第一所图示实施例包括以下基本部件：底座或主体54；以及柔性盖子56，该柔性盖子安装在主体54顶上，其中，盖子56包括延伸到主体54的中空内部中的柱子58。主体54限定用于储存要被分配的流体物质的容积。沿轴30，盖子56是柔性的（例如可弹性偏转或在一些替代实施例中可永久变形），凭此，盖子56具有未致动的第一位置（图10），并且可以被分配系统40的用户的手指或拇指按下，以将盖子56移动到致动的第二位置（图11）中。盖子56轴向向内或向下移动到其第二位置中，使柱子58突破在主体54上的底部部分或底部密封件，以形成分配孔，从而允许从系统40分配储存的物质。

优选地，通过柱子58的移动而被创建的分配孔可以位于容器44的开口或目标区处，使得用户能够将系统40内所储存的物质分配到容器44或目标区。

主体54、盖子56和柱子58优选地由合适的热塑性材料（诸如聚丙烯或聚乙烯）形成或模制。替代地，其它材料可以被采用。将理解，在替代设计（未图示）中，基本部件或子部件中的一个或多个可以被单独地或顺序地形成或模制（诸如通过双重注塑成型）。替代地，基本部件最初可以被模制成一个连接的一体结构，然后分开，并且然后再组装成操作组合或组件。

参照图1和图10，盖子56通过环形箔或复合衬垫62连接到系统40的主体54，该环形箔或复合衬垫能够通过使用射频焊接或感应加热工艺而被永久密封到盖子56和主体54并且密封在它们之间。在美国专利号7,721,901中描述了一种示例性箔衬垫，该专利的公开内容全部并入本文。在一些应用中，衬垫62可以省略，并且盖子56可以通过铰链、螺纹、系链、粘合剂、热焊接或卡扣连接等（未图示）而可移除地或不可移除地连接到主体54。在替代实施例中，盖子56可以与主体56一体形成。

现在参照图1，封闭件主体54包括外壁64，该外壁具有限定圆形开口68的顶端66。外壁64进一步限定密封底端70（在图3和图7中可见）。外壁64限定内部表面72和外部表面74。主体54的内部限定用于储存流体物质的容积。主体54具有杯状形状和外部表面74，并且限定倾斜的凸曲线，以用于适应不同容器的不同大小的开口或颈部饰面。主体54的密封底端70适用于位于容器（诸如容器44（图10））的开口处，以便与容器44的内部连通，如本文更详细地讨论的。

发明人已经发现，主体54——具有包括倾斜的凸曲线的外部表面74——适应将密封底端70放置在具有不同大小的开口或颈部饰面的多种标准和非标准容器顶上。此外，分配系统40的用户不需要接受关于市场上存在的容器开口或颈部饰面的可变性的教育或者了解这种可变性。环形壁65（图3和图10）围绕密封底端70延伸，以进一步帮助对一些容器的开口处的分配系统40进行定中心和维护。

现在参照图6，密封底端70包括形式为一对厚度减少的交叉线或线状特征76的易碎材料区域，这些厚度减少的交叉线或线状特征与主体54整体模制，以限定优先弱线。四个瓣片78在交叉线76之间延伸。如下面更详细地讨论的，交叉线76配置为在被柱子58（图11至图14）接合时发生破裂，这导致瓣片78轴向向下敞开。瓣片78的开口在主体54的底部中限定分配孔80（图13），以允许物质从主体54的内部流动到主体54的外部。

本发明的发明人已经发现，用线76对密封底端70进行模制以限定主体54的易碎区域或部分，有利地消除了否则对覆盖具有敞开模制的底端所需的二级单独密封件的需要。这可以减少系统40的制造和/或组装成本，并且可以进一步增加系统40在其已经被组装和装满产品之后以及在运输、搬运和/或储存期间的稳健性。

现在参照图7，盖子56包括终止于唇缘或裙沿86中的大体上圆形的顶部甲板84，当盖子56与主体54组装在一起时，该顶部甲板侧向延伸到主体壁64的顶端之外。盖子56包括在顶部甲板84的中心中的按压部分88，该按压部分被由抬升的环形部分或环形脊96分开的一对凹陷的环形部分或通道92包围。通道92和脊96一起提供具有弹簧状的轴向柔性的盖子56，并且当用户按压在按压部分88上时，允许盖子56从其未致动的第一位置（图7）移动到其致动的第二位置（图11）。

现在参照图7，柱子58具有连接到盖子56的顶部甲板84的底部的近侧端100和在盖子56处于其第一（未致动的）位置中时位于相对于密封底端70的对立位置中的远侧端104。柱子58限定一组交叉壁108、110（在图1中可见），其渐缩到柱子58的远侧端104。如下面详细讨论的，交叉壁108、110与主体54的密封底端70的易碎交叉线76对准，使得当盖子56被系统40的用户按压到其致动的第二位置中时，柱子58在主体54的密封底端70的易碎交叉线76开口（如图11至图14中所图示）。

虽然系统40的第一图示实施例表明，柱子58与盖子56构成整体或连接到盖子56，但是将理解，在一些应用（未图示）中，柱子58可以替代地与仅主体54而不是盖子56构成整体或连接到仅主体54而不是盖子56。这种配置的一个优点是，当盖子56从其未致动的第一位置移动到其致动的第二位置以突破密封底端70时，柱子58的远侧端不需要穿过在主体54内所储存的物质。这有利地减少了柱子58突破主体54的密封底端70所需的力，并且不会导致柱子58的远侧端机械地压碎或降解储存的物质，在物质分配过程中，这种物质可以停留在柱子58的远侧端和密封底端70之间。

接下来讨论一种组装系统40的方法。将理解，本文所描述的组装方法仅仅是说明性的，并且可以有其它组装系统400的部件的方法。主体54和盖子56优选地被模制成单独的制品和被运输到具有衬垫62的填充设施。填充设施然后用预定量或剂量的物质（未图示）填充主体54。然后，将衬垫62放置在壁64的顶端66与盖子56的顶部甲板的下侧之间。然后，将填充系统40放置在感应焊线中，以将衬垫62密封在盖子56和主体54之间，从而形成完成的包装。

接下来将最初参照图2描述系统40的详细操作和功能。通常，诸如消费者的用户将遇到图2中所示的系统40，其中，系统40以及在其中包含和密封的流体物质限定包装。

参照图8至图10，系统40通常用于分配在系统40内所储存的物质，使其溶解在容器44中所储存的液体（例如水）内。用户首先通过移除封闭件（未示出）打开容器44。用户然后以直立的方式将系统40定向在直立的敞开容器44顶上，使得主体54的弯曲外部表面74将在容器44的开口处（参见图8、图9和图10）紧靠其停留。在该位置中，将主体54的密封底端70定位在容器44的开口处（例如，在开口上、在开口内）。外部表面74的凸曲线帮助定向主体54和盖子56，使得柱子58通常是直立的，并且沿中心轴线30（图10）延伸。

参照图10和图11，用户能够通过抓住主体54和/或容器44并且用拇指或手指按压在盖子56上的按压部分88上来致动系统40。在盖子56上施加力将盖子56从其第一位置（图10）移动到其第二位置（图11）中，并且在过程中，沿轴30向下驱动柱子58。当将足够的预定力施加到按压部分88，使其轴向向内偏转时，柱子58将突破主体54的密封底端70。更具体地，沿密封底端70的交叉线76的易碎部分将破裂，并且柱子58迫使四个瓣片78朝向容器44内部轴向向下打开。因此，在柱子58和打开的瓣片78之间创建分配孔80，以允许流体物质离开主体54，并且进入容器44。

设想，系统400的一种优选形式将是单此使用，并且用户在单次致动或使用之后，系统40要么被回收，要么被适当地丢弃。

用户通常会用原来的密封盖或盖子（未图示）关闭容器44，然后摇动关闭的容器44，以将分配的物质与容器44的液体混合，并且这种混合物将被用户消耗或使用。

根据本发明的分配系统的第二实施例如图15至图20中所图示，并且通常用数字40A指定。图15至图20中所图示的系统40A的第二实施例的编号特征通常用后缀字母“A”指定，并且类似于系统40的第一实施例的特征，这些特征共享相同的数字（没有后缀字母“A”）。

参照图15和图16，系统40A的第二实施例包括主体54A和盖子56A的基本部件。盖子56A包括细长柱子58A。环状箔衬垫62A被密封在主体54A和盖子56A之间，以将盖子56A附接到主体54A。主体54A包括密封底端70A，该密封底端可以通过盖子56A和柱子58A的移动而被突破，以分配在主体54A内所储存的物质。系统40A的第二所示的实施例以上面关于系统40的第一图示实施例详细描述的相似方式操作。

现在参照图16，系统40A的第二实施例与系统40的第一实施例的不同在于，系统40A的第二实施例包括在主体54A中具有敞开模制的第二开口或底部口120A的形式的密封底端70A，该密封底端由盘状密封件或底部衬垫124A覆盖或密封。底部衬垫124A优选地由于环状衬垫62A相同的箔或金属复合材料形成，并且可以通过感应加热过程、热焊接、粘合剂等被密封到主体54A。敞开模制的孔120A允许主体54A有利地用来自底部的物质填充。另外，二级衬垫124A的使用可以大大降低用于形成或模制主体54A的制造过程的复杂性和成本。在系统40A的第二实施例中，柱子58A与底部衬垫124A对立并且使其破裂，以在破裂的衬垫124A中创建分配孔80A。

现在参照图16和图20，系统40A的第二实施例与系统40的第一实施例的不同进一步在于，系统40A的第二实施例包括主体54A上的外部表面74A，该外部表面具有大小从密封底端70A到壁64A的顶端66A增加的多个环形肩部的形式。

发明人已经发现，提供具有包括多个越来越大的环形肩部的外部表面74A的主体54A也适应将密封底端70A放置到具有不同大小的开口或颈部饰面的多种标准或不标准容器中或上。此外，分配系统40A的用户不需要接受关于市场上的容器开口或颈部饰面的可变性的教育或了解这种可变性。

将认识到，在未图示的一个替代实施例中，分配系统可以配置有主体、盖子和柱子，其中，主体具有敞开底端，该敞开底端可以用包含添加剂或要分配的其它物质的单独包装或吊舱（pod）来组装。这种系统包括覆盖主体的顶端的盖子，盖子具有用于由系统的用户接合的按压部分，以及从按压部分下方的盖子延伸的柱子。盖子具有第一位置和相对于第一位置移动的第二位置，其中，在第二位置中，盖子的至少一部分向主体的敞开底端轴向向内偏转。吊舱可以可移除地附接到在其敞开底部端处的主体但是以足够的力被固持，以在致动过程中保持吊舱，如下所述。吊舱将具有限定用于储存物质的容积的中空主体。吊舱中空主体将具有密封顶端和密封底端。柱子将被配置成使得从盖子的未致动的第一位置到盖子的所述致动的第二位置的移动导致柱子突破吊舱密封顶端，然后突破吊舱密封底端，以在吊舱密封底端中创建吊舱分配孔，以适应物质到吊舱之外的移动。

将理解，用于与吊舱一起使用的系统的这种布置有利地允许系统与多个吊舱一起重新使用。

在不偏离本发明的范围和精神的情况下，对本发明做出的各种修改和改变对本领域的技术人员来说是明显的，系统的说明性实施例和示例仅作为示例提供，而且并不旨在限制本发明的范围。