Результат интеллектуальной деятельности: УКУПОРОЧНОЕ СРЕДСТВО ДЛЯ ЕМКОСТИ

Область техники

Настоящее изобретение относится к укупорочному средству для емкости, в частности укупорочному средству для емкости с текучим пищевым продуктом.

Уровень техники

Как известно, многие текучие пищевые продукты, такие как фруктовый сок, молоко, томатный соус и напитки в целом, продаются в широком ряду емкостей различных видов и размеров, таких как: упаковки параллелепипедной формы, выполненные из многослойных, на основе пластика или бумаги, слоистых материалов или так называемых многослойных картонных материалов; пластиковые упаковки в виде чаши; бутылки, выполненные дутьевым формованием; или емкости, выполненные из стекла, листового металла или алюминия.

Все эти емкости снабжены укупорочными средствами, которые могут открываться пользователем для доступа к пищевому продукту, либо для выливания продукта в питьевой сосуд, либо для его потребления непосредственно из емкости.

Укупорочные средства в виде винтового колпачка обычно используются в емкостях типа бутылок, тогда как емкости, выполненные из многослойных картонных материалов, часто просто снабжены отрывными метками или выливными отверстиями, выполненными в емкостях и покрытых отрывными язычками.

Емкости, выполненные из многослойных картонных материалов также известны как подходящие для пластиковых укупорочных средств, сформованных впрыскиванием непосредственно на емкостях, вокруг отверстий, выполненных в упаковочном материале, для полного и герметичного закрывания отверстий. Укупорочные средства такого вида обычно определяют выливное отверстие емкости, которое может быть снабжено, например, винтовым или защелкивающимся колпачком.

Также известен другой вид емкости, который включает главный участок, выполненный из многослойного картонного материала, и верхнюю часть для выливания жидкости или текучего продукта в емкость, выполненную из пластикового материала и произведенную выдуванием пластиковой трубчатой преформы или термоформованием, или даже другими подходящими формирующими технологиями, такими как компрессия или формование впрыскиванием.

Пример пластиковой верхней части для этого вида емкостей показан в международной патентной заявке WO 2008/148764.

В этом случае пластиковая верхняя часть по существу включает выливной носик, образующий выливное отверстие, с помощью которого пищевой продукт выливается из емкости, и цилиндрический колпачок, установленный на выливном носике съемным образом.

Выливной носик может иметь один слой газо- и/или светозащитного материала, например, ПВС (поливинилспирт), и производится, и прикрепляется к емкости в закрытой форме. В частности, выливной носик включает по существу цилиндрическую трубчатую горловину, образующую выливное отверстие и покрывающий участок, объединенный с горловиной и закрывающий выливное отверстие.

Более конкретно, горловина имеет открытый нижний конец, адаптированный для прикрепления к емкости, и верхний конец, закрытый покрывающим участком, и снабженный ослабленной линией, вдоль которой покрывающий участок может быть разъединен с горловиной, когда емкость открывается пользователем в первый раз.

Колпачок образован кольцевой цилиндрической боковой стенкой, которая имеет внутреннюю резьбу для зацепления соответствующей резьбы, обеспеченной на наружной боковой поверхности горловины, и дискообразной верхней стенкой для покрывания, при использовании, верхней части выливного носика.

Для отделения покрывающего участка от горловины боковая стенка колпачка снабжена средствами, содействующими открыванию, расположенными для зацепления дальнейших средств покрывающего участка, содействующих открыванию, при удалении колпачка с выливного носика для разделения покрывающего участка и горловины вдоль ослабленной линии.

В частности, согласно одному из показанных вариантов выполнения, средства, содействующие открыванию, образованы язычковыми средствами, имеющими конец, шарнирно прикрепленный к боковой стенке колпачка, и противоположный конец, расположенный для взаимодействия с дальнейшими средствами, содействующими открыванию; язычковые средства могут включать множество отдельных язычков или непрерывный язычок, продолжающийся по всей окружности горловины.

Альтернативно средства, содействующие открыванию, могут включать зацепные средства, выступающие внутрь колпачка.

В обоих случаях дальнейшие средства, содействующие открыванию, для взаимодействия с язычковыми или зацепными средствами включают кольцевой ободок покрывающего участка, выступающего радиально наружу для формирования примыкающей поверхности, поперечной оси выливного носика.

Первое открывание емкости выполняется вращением колпачка вокруг его оси; благодаря взаимодействию резьбы, колпачок продвигается вдоль пояса, включающего вращающийся компонент вокруг своей оси и перемещающий компонент вдоль той же оси.

Во время этого движения язычковые или зацепные средства колпачка контактируют с выступающим ободком покрывающего участка и скользят вдоль него, согласно шагу резьбы, таким образом вызывая поднимающее действие на этот ободок для разъединения покрывающего участка и горловины по ослабленной линии.

Такой вид решения требует продолженное скользящее взаимодействие между язычковых или зацепных средств горловины; результатом является относительно высокое трение поверхностей в контакте и слишком большое усилие, требуемое от пользователя для достижения подходящего уровня напряжения пластикового материала для достижения разрыва.

Сущность изобретения

Соответственно, задача настоящего изобретения состоит в обеспечении укупорочных средств емкости, которые производятся для исключения вышеупомянутых недостатков простым и дешевым образом.

Эта задача решается укупорочным средством для емкости, как изложено в п.1 прилагаемой формулы изобретения.

Краткое описание чертежей

Предпочтительные, неограничивающие варианты выполнения настоящего изобретения будут описаны путем примера со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

Фиг.1 - подетальное вертикальное сечение укупорочного средства, в соответствии с настоящим изобретением, для герметично закрытой емкости текучего пищевого продукта;

Фиг.2-4 - частично разделенная деталь в большем масштабе укупорочного средства по Фиг.1, представленных в различных операционных этапах во время первого открывания укупорочных средств, как если бы они были открыты на плоскости для ясности;

Фиг.5 - сечение в меньшем масштабе по V-V на Фиг.1;

Фиг.6 - сечение, аналогичное сечению на Фиг.5, показывающее возможный вариант укупорочного средства по Фиг.1;

Фиг.7 - сечение, аналогичное сечению по Фиг.5, показывающее другой возможный вариант укупорочного средства по Фиг.1;

Фиг.8 и 9 - виды в уменьшенном масштабе, аналогичные видам на Фиг.2-4, показывающие еще два возможных варианта укупорочного средства по Фиг.1, как если бы укупорочное средство было разрезано и развернуто в плоскости для ясности;

Фиг.10 - деталь дополнительного возможного варианта укупорочных средств по Фиг.1 в увеличенном масштабе; и

Фиг.11 - вертикальное сечение далее возможного варианта укупорочных средств по Фиг.1.

Предпочтительный вариант выполнения изобретения

Позицией 1 на Фиг.1 обозначено в целом укупорочное средство для емкости (не показана) для жидких или текучих пищевых продуктов, такое как пластиковое укупорочное средство для комбинированной картонно-пластиковой емкости - на которые последующее описание ссылается исключительно в качестве примера.

Укупорочные средства 1 имеют продольную ось А и по существу включают выливной носик 2, образующий выливное отверстие 3, выливающее пищевые продукты из емкости, и цилиндрический колпачок 4, установленный на выливном носике 2 съемным образом.

Выливной носик 2 может быть установлен на верхнюю часть или концевую стенку емкости или может быть даже образован интегрально со всем верхом емкости.

Выливной носик 2 может быть газо- или светобарьерным и может быть выполнен и прикреплен к емкости в закрытом состоянии.

В частности, выливной носик 2 включает по существу цилиндрическую трубчатую горловину 5, образующую выливное отверстие 3, и покрывающий участок 6, интегральный с горловиной 5 и закрывающий выливное отверстие 3.

Более конкретно, горловина 5 имеет нижний открытый конец 7, адаптированный для присоединения к емкости, и верхний конец 8, закрытый покрывающим участком 6 и снабженный ослабленной линией 9, вдоль которой покрывающий участок 6 может быть разъединен с горловиной 5, когда укупорочные средства 1 открыты пользователем в первый раз.

Ослабленная линия 9 может продолжаться вдоль всей периферийной области верхнего конца 8 горловины 5 или только вдоль одной или более его областей; в первом случае ослабленная линия 9 может состоять из продолжающегося, не проходящего насквозь кольцевого надреза, обеспеченного по всей толщине верхнего конца 8 горловины 5, в то время как во втором случае ослабленная линия 9 может состоять из множества указанных надрезов, расположенных на расстоянии друг от друга.

В показанном примере покрывающий участок 6 включает дискообразную стенку 10, ортогонально расположенную к оси А и имеющую аксиально выступающий цилиндрический кольцевой край 11, соединенный интегрально с верхним краем 8 горловины 5 через ослабленную линию 9. Как видно на Фиг.1, цилиндрический край 11 имеет диаметр меньший, чем диаметр верхнего конца 8 горловины 5 и соединен с последним через плоскую кольцевую поверхность 12, ортогональную оси А и параллельную стенке 10.

Колпачок 4 выполнен одним элементом и по существу образован кольцевой цилиндрической боковой стенкой 15, которая имеет внутреннюю резьбу 16 с одним или более началом, для зацепления соответствующей резьбы 17, обеспеченной на наружной боковой поверхности горловины 5, и дискообразной верхней стенкой 18 для покрытия, при использовании, верхней части выливного носика 2, и конкретно стенки 10 покрывающего участка.

В альтернативном варианте выполнения, не показанном, боковая стенка 15 колпачка 4 может быть снабжена внутри одним или более кулачковыми выступами, подходящими для зацепления одного или более выступа на горловине 5.

Другими словами, кулачковое средство обеспечено между колпачком 4 и горловиной 5 с целью позволения колпачку 4 быть снабженным и удаленным с выливного носика 2 посредством движения, имеющего передающий компонент, параллельный оси А, и вращательный компонент вокруг той же оси; это кулачковое средство может быть образовано резьбой 16, 17, как показано на примере включенных чертежей, или даже собственно кулачковыми устройствами.

Колпачок 4 сформирован интегрально обычным образом с соответствующим укупорочным кольцом 20, соединенным коаксиально с нижним краем 21 боковой стенки 15 разрывными соединяющими средствами 22, такими как один кольцевой разрывной мостик или число радиальных разрывных мостиков.

Колпачок 4 обеспечен изначально на выливном носике 2 в полностью закрытом или герметично закрытом положении (Фиг.1, обозначено пунктиром), в котором колпачок завинчивается полностью на горловину 5, с нижним краем 21 и укупорочным кольцом 20, еще соединенными друг с другом и опирающимися на противоположные стороны кольцевого ребра 23, продолжающегося на горловине 5 в положении ниже резьбы 17 относительно оси А.

Согласно возможному непоказанному альтернативному варианту нижний край 21 и укупорочное кольцо 20 могут опираться на противоположные стороны нижнего участка резьбы 17 горловины 5.

Укупорочные средства 1 далее включают первые средства 25, содействующие открыванию, обеспеченные на кольцевой периферии покрывающего участка 6, и вторые средства 26, содействующие открыванию, обеспеченные на внутренней поверхности боковой стенки 15 колпачка 4, и расположенные для зацепления первых средств 25, содействующих открыванию, на удалении колпачка 4 от выливного носика 2 для отделения покрывающего участка 6 от горловины 5 вдоль ослабленной линии 9.

В частности, первые средства 25, содействующие открыванию, включают кольцевой ободок 27 верхней стенки 10 покрывающего участка 6, радиально выступающего наружу относительно кольцевого края 11, так что образуется примыкающая поверхность 28, перпендикулярная оси А; а вторые средства 26, содействующие открыванию, включают по меньшей мере один открывающий элемент 29, обеспеченный вдоль углового участка внутренней поверхности боковой стенки 15 колпачка 4 и расположенный для взаимодействия с первыми средствами 25, содействующими открыванию.

Предпочтительно, первые средства 25, содействующие открыванию, далее включают по меньшей мере один кулачковый элемент 30, расположенный вдоль углового участка кольцевого края 11, и кольцевой ободок 27 для взаимодействия с открывающим элементом 29 вдоль участка движения снятия колпачка 4 с выливного носика 2, и выполнены для локального усиления передающего компонента, образованного резьбой 17 на резьбе 16 колпачка 4 во время такого удаляющего движения.

Таким образом, когда колпачок 4 вращается пользователем вокруг оси А для открывания укупорочных средств 1 в первый раз, взаимодействие открывающего элемента 29 с кулачковым элементом 30 образует резкое изменение в соотношении соединения, определенном шагом резьбы 16, 17, и последующее соответствующее увеличение напряжения в пластиковом материале для достижения местного разрыва в точке ослабленной линии 9, относящейся к области, где расположен кулачковый элемент 30, или с которой он непосредственно смежен.

Согласно предпочтительному варианту выполнения первые средства 25, содействующие открыванию, включают два или более кулачковых элемента 30, на примере показаны три, по диагонали разнесенные друг от друга вокруг оси А; подобным образом, вторые средства 26, содействующие открыванию, включают число открывающих элементов 29, относящихся к числу кулачковых элементов 30.

Согласно решению, показанному на Фиг.1 и 5, кулачковые элементы 30 равным образом разнесены по диагонали друг от друга вокруг оси А, то же самое действительно для открывающих элементов 29.

Как видно на Фиг.1, кулачковые элементы 30 выступают наружу от кольцевого края 11 и даже от кольцевого ободка 27 к горловине 5 и ослабленной линии 9.

В показанном примере кулачковые элементы 30 идентичны друг другу и имеют правоугольные трапециевидные профили.

В частности, продолжая в направлении вращения колпачка 4 во время его снятия с выливного носика 2, каждый кулачковый элемент 30 ограничен к горловине 5 первым скошенным краем 31, продолжающимся наклонно относительно оси А, вторым краем 32, параллельным ободку 27 и перпендикулярным оси А, и третьим краем 33, параллельным оси А. В примере, показанном на Фиг.1-5, все края 31, 32 и 33 имеют плоскую форму.

Более конкретно, скошенный край 31 имеет в направлении, параллельном оси А, расстояние от верхнего края 8 горловины 5, сокращающееся в направлении вращения колпачка 4 во время его снятия и выливного носика 2.

Предпочтительно, скошенный край 31 каждого кулачкового элемента 30 наклонен противоположным образом относительно смежного участка резьбы 17, то есть участок резьбы 17 расположен под указанным кулачковым элементом 30.

Следует обратить внимание, что скошенный край 31 может также включать множество участков, имеющих разные наклоны, или могут иметь криволинейную форму.

Кроме того, кулачковые элементы 30 могут иметь разные профили, такие как в форме равнобедренной трапеции или даже треугольника, как показано, например, на Фиг.8 и 9.

На примере на Фиг.1-5 каждый открывающий элемент 29 включает клапан 35, имеющий один конец 36, шарнирно соединенный с внутренней поверхностью боковой стенки 15 колпачка 4 в более высоком положении, чем резьба 16 относительно оси А, и один противоположный свободный конец 37, расположенный для взаимодействия с соответствующим кулачковым элементом 30.

Как показано на Фиг.1, каждый клапан 35 имеет изменяющуюся высоту, которая, начиная от его промежуточной части, сокращается тем же образом, продолжаясь к его противоположному угловому концу.

Клапаны 35 выполнены таким образом, что покрывающий участок 6 удерживается колпачком 4 после удаления с горловины 5. В частности, покрывающий участок 6 удерживается в удерживающей области 38 колпачка 4, образованной верхней стенкой 18, клапанами 35 и частью боковой стенки 15, и ограниченной между ними.

Во время размещения колпачка 4 на выливной носик 2 для достижения укупорочных средств 1 клапаны 35 эластично деформируются таким образом, что покрывающий участок 6 принимается внутрь удерживающей области 38 и не может выйти из последней непреднамеренно, то есть без осознанного вытягивания пользователем.

С целью облегчения зацепления покрывающего участка 6 в удерживающей области 38 колпачка 4, когда последний объединен с выливным носиком 2, кольцевой ободок 27 оканчивается на противоположной стороне примыкающей поверхности 28 закругленной или выпуклой поверхностью 40.

Как показано на Фиг.5, прежде чем колпачок 4 удаляется с выливного носика 2 в первый раз, каждый кулачковый элемент 30 и соответствующий открывающий элемент 29 разделены на заданное расстояние вокруг оси А; это расстояние может быть образовано таким образом, чтобы достигнуть, во время первого открывания укупорочных средств 1, разделения укупорочного кольца 20 от нижнего края 21 боковой стенки 15 вдоль разрывных соединяющих средств 22, прежде чем каждый открывающий элемент 29 начинает взаимодействовать с соответствующим кулачковым элементом 30, или даже прежде чем резкое увеличение усилия, передаваемого от колпачка 4 к покрывающему участку 6, возникает как результат действия такого кулачкового элемента 30.

Кроме того, прежде чем колпачок 4 удаляется с выливного носика 2 в первый раз, свободный край 37 каждого открывающего элемента 29 может быть расположен на заданном аксиальном расстоянии от поверхности 28 кольцевого ободка 27, как показано на Фиг.1-4, или даже в контакте с последним.

При использовании первое открытие емкости может быть достигнуто одним этапом, отвинчиванием колпачка 4 с выливного носика 2.

Когда колпачок 4 поворачивается вокруг оси А против часовой стрелки на Фиг.1, сопряженная резьба 16 и 17 одновременно движут колпачок 4 аксиально от выливного носика 2 для разрыва соединяющих средств 22; в качестве результата этого действия укупорочное кольцо 20 удерживается опирающимся аксиально на кольцевое ребро 23 горловины 5.

Во время дальнейшего вращения колпачка 4 каждый открывающий элемент 29 входит в контакт с соответствующим кулачковым элементом 30. В этом состоянии направляющий край каждого клапана 35 в направлении вращения колпачка 4 скользит вдоль скошенного края 31 соответствующего кулачкового элемента 30; результатом является резкое увеличение поднимающего усилия или усилия, или действия вдоль оси А, образованного колпачком 4 на покрывающем участке 6.

На практике, в качестве последствия контакта каждого открывающего элемента 29 со скошенным краем 31 соответствующего кулачкового элемента 30, открывающий элемент 29 движется от кольцевого ободка 27.

На Фиг.3 или 4, позиция V1 обозначает смещающий вектор колпачка 4, только как результат действия резьбы 16 и 17, в то время как позиция V2 обозначает индуцированный смещающий вектор на покрывающем участке 6, в результате совмещенного действия резьбы 16, 17 с кулачковыми элементами 30 и клапанами 35. Как можно видеть, эффект кулачковых элементов заключается в резком усилении поднимающего действия или нагрузки, оказываемой колпачком 4 на покрывающий участок 6 вдоль оси А, с последующим резким увеличением напряжения пластикового материала.

Посредством продолжения вращения колпачка 4, каждый клапан 35 достигает края 32 соответствующего кулачкового элемента 30, где максимальный уровень напряжения материала достигается, таким образом определяя по меньшей мере начало разрыва ослабленной линии 9, и, таким образом, по меньшей мере начало разъединения покрывающего участка 6 и горловины 5.

На практике взаимодействие каждого открывающего элемента 29 с соответствующим кулачковым элементом 30 имеет эффект местного расширения вертикального действия, производимого резьбой 16, 17 на движение колпачка 4.

Кроме того, кулачковые элементы 30 позволяют точкам прикладывания усилий, индуцированных открывающими элементами 29, двигаться постепенно ближе к ослабленной линии 9 для, соответственно, большей эффективности для разрыва (этот эффект хорошо виден. Когда материал горловины 5 и покрывающего участка 6 имеет определенную степень деформации).

Также кулачковые элементы 30 действуют как «массовая концентрация». Которая позволяет расширенную местную деформацию носика 2, пригодного для сокращения разрывного усилия.

Наличие кулачковых элементов 30 на покрывающем участке 6 позволяет усиление поднимающего усилия или действия, выполняемого колпачком 4, не требуя увеличения шага резьбы 16, 17.

Очевидно, окончательный результат заключается в значительном сокращении усилия, требуемого от пользователя для достижения первого открывания емкости.

Завершение отсоединения покрывающего участка 6 от горловины 5 может возникнуть непосредственно когда открывающие элементы 29 все еще находятся в контакте с соответствующими кулачковыми элементами 30 или даже после окончания этого контактирования, это зависит от деформативности пластикового материала носика 2.

Когда колпачок 4 полностью удален с выливного носика 2, покрывающий участок 6 удерживается в удерживающей области 38 колпачка 4, чтобы не отделяться от последнего непреднамеренно.

Емкость может быть повторно закрыта простым завинчиванием колпачка 4 на выливной носик 2.

Вариант по Фиг.6 относится к другой конфигурации кулачковых элементов 30, которые расположены вдоль кольцевого цилиндрического края 11 и кольцевого ободка 27 на разных угловых расстояниях друг от друга; кроме того, кулачковые элементы 30 имеют разную угловую протяженность вокруг оси А.

Таким образом, можно настроить взаимодействие различных открывающих элементов 29 с соответствующими кулачковыми элементами 30 во время углового движения колпачка 4 вокруг оси А для достижения последовательного разрывающего движения пластикового материала вдоль ослабленной линии 9 с особенно низким вращающим усилием для открывания, требуемого от пользователя.

Этот эффект может быть также достигнут или усилен расположением кулачковых элементов 30 на разных изначальных угловых расстояниях от соответствующих открывающих элементов 29, как показано на Фиг.6.

Во время первого открывания емкости, разрыв пластикового материала вдоль ослабленной линии 9 может возникнуть различным образом, согласно последовательности взаимодействия открывающих элементов 29 с кулачковыми элементами 30: например, первый локальный разрыв пластикового материала может возникнуть во время первого взаимодействия между угловым открывающим элементом 29, расположенным ближе, и кулачковым элементом 30 в области ослабленной линии 9, обращенной к указанному кулачковому элементу 30; в случае второй пары взаимодействующих открывающего элемента 29 и кулачкового элемента 30, локальный разрыв ослабленной линии 9 может даже произойти по завершении указанного взаимодействия и может также вызвать полный разрыв ослабленной линии 9.

Вариант по Фиг.7 относится к другой форме открывающих элементов 29, которые расположены вдоль внутренней поверхности боковой стенки 15 колпачка 4 на разных угловых расстояниях друг от друга; кроме того, в этом случае, открывающие элементы 29 также имеют разную угловую протяженность вокруг оси А.

Эффекты этого решения аналогичны эффектам решения по Фиг.6.

Как показано на вариантах по Фиг.8 и 9, кулачковые элементы 30 и/или открывающие элементы 29 могут также иметь разные профили с целью усиления контроля за разрывающим действием пластикового материала и, следовательно, достижения вращающего усилия для открывания, пригодного для пользователей.

Согласно другому возможному непоказанному варианту, первые и вторые средства 25, 26, содействующие открыванию, могут также включать один открывающий элемент 29, расположенный для взаимодействия с двумя или более последующими кулачковыми элементами 30.

Согласно далее возможному непоказанному варианту, открывающие элементы 29 может нести покрывающий участок 6, и кулачковые элементы 30 могут быть обеспечены на боковой стенке 15 колпачка 4.

Со ссылкой на Фиг.10, вариант, показанный на ней, относится к другой форме кулачковых элементов 30, края 31, 32 которых, взаимодействующие с соответствующими клапанами 35, имеют вогнутую форму; в частности, в этом случае края 31, 32 каждого кулачкового элемента 30 образуют соответствующие поднутрения 41 для лучшего удерживания соответствующих клапанов 35 во время взаимодействия.

Вариант по Фиг.11 относится к другой форме открывающих элементов 29, которые, в этом случае определяются жесткими зацепами 35', выступающими внутрь колпачка 4.

Преимущества укупорочных средств 1 будут ясны из предшествующего описания.

В частности, благодаря тому, что один или более кулачковых элементов 30 добавлены вдоль окружности покрывающего участка 6 на данном угловом расстоянии друг от друга, во время первого открывания емкости, взаимодействие каждого открывающего элемента 29 с соответствующим кулачковым элементом 30 образует резкое усиление поднимающего действия колпачка 4 вдоль оси А.

Таким образом, открывающее усилие сконцентрировано в определенных ограниченных областях окружности горловины 5, таким образом делая возможным сокращение вращающего усилия для открывания, требуемого от пользователя для достижения разъединения покрывающего участка 6 с горловиной 5.

Как указано выше, установка числа и профилей кулачковых элементов 30 и/или открывающих элементов 29 вдоль окружности покрывающего участка 6 и/или колпачка 4, также как их углового положения вокруг оси А, делает возможным далее облегчить первое открывание емкости с целью минимизации вращающего усилия для открывания.

Кроме того, рабочий край 29 имеет форму для лучшего действия с рабочим краем соответствующих кулачковых элементов 30.

Понятно, что в укупорочные средства 1, описанные и показанные здесь, могут быть внесены изменения без выхода из объема прилагаемой формулы изобретения.