CZ270796A3

CZ270796A3 - Sestava membránového prorážecího uzávěru a hrdla

Info

Publication number: CZ270796A3
Application number: CZ962707A
Authority: CZ
Inventors: Michel Maietta; Thomas A. Frazier
Original assignee: The West Company, Incorporated
Priority date: 1994-03-16
Filing date: 1995-03-16
Publication date: 1998-03-18
Also published as: WO1995025042A1; AU2123695A; BR9507068A; EP0750566A1; FI963637A; CN1143936A; EP0750566A4; JPH09510422A; US5482176A; NZ283239A; FI963637A0; CA2185563A1

Description

Vynález se týká sestavy uzávěru kontejneru, vyprazdňovací hrdlo a prorazitelný těsnící uzávěr nad

JAIOINiSWIA j OH3AOlSAW0ad i avy 0 I

6 .XI Ό Z O1§OQ

118 8 9 zahrnuj ící í

Dosavadní stav techniky

Sestavy uzávěru kontejneru výše uvedeného obecného typu nejsou o sobě nové. Uzávěry tohoto obecného typu jsou popsány v patentech:

Bowes et al., Bicameral Container, patent č. 3 156 369 vydaný 10. listopadu 1964/ Homma, Container with Plurál Pour Spouts and Frangible Closure, patent č. 3 407 976 vydaný 20. října 1968; 0'Connor et Al., Container Having Safety Closure, patent č. 3 841 513 vydaný 15. října 1974; Geaves, Container Closure Method, patent č. 4 747 501 vydaný 31. května 1988.

Podstata vynálezu

Předložený vynález poskytuje nový prvek, ukrytý v hrdle, kterým lze vytvořit vyprazdňovací otvor do membránového uzavření aseptického obalu. Sestava ve specifickém provedení zahrnuje uzavírací víčko, opatřené spirálovým závitem, kterým je spojeno s vnějším spirálovým závitem hrdla, namontovaného přes uzavření membránového typu na vyprazdňovacím konci obalu. Prorážecí prvek, mající na svém vnitřním konci množství prorážecích zubů, je sroubením zachycen za vnitřek hrdla a je pro proražení membrány samostatně ovladatelný pohybem uzavíracího víčka ve směru jeho odstranění z kontejneru. Za tím účelem víčko obsahuje sérii hnacích sloupků, které visí z vnitřku hlavy víčka a zabírají do obvodově rozmístěných, axiálně protažených vybrání v prorážecím prvku. Prorážecí prvek je normálně umístěn uvnitř hrdla tak, že zuby protažené z jeho vnitřního konce jsou umístěny nad membránou kontejneru. Při otáčení uzavíracího víčka ve směru jeho odstranění z vyprazdňovacího hrdla tedy sloupky zabírají za západky prorážecího prvku, čímž se prorážecí prvek otáčí tak, že je poháněn směrem dolů proti membráně. Provedením cyklu operací bylo zjištěno, že membrána je oddělena zachovávajíc si spojení závěsem podle obr. 13.

Přehled obrázků na výkresech

Předmět vynálezu a různé znaky a podrobnosti jeho funkce a konstrukce jsou úplněji vysvětleny pomocí výkresů, na kterých představuje obr. 1 nárys typického aseptického papírového obalu pro kapalné výrobky jako mléko s novou sestavou membránového prorážecího uzávěru a hrdla podle vynálezu, obr. 2 půdorys aseptického papírového obalu a sestavy uzávěru podle obr. 1, obr. 3 bokorys aseptického papírového obalu a sestavy uzávěru podle obr. 1, obr. 4 zvětšený řez podle čáry 4-4 na obr. 1, znázorňující sestavu membránového prorážecího uzávěru a hrdla pevně spojenou s horní částí aseptického obalu a překrývající membránou utěsněný otvor obalu, obr. 5 půdorysný řez podle čáry 5-5 na obr. 4, znázorňující další podrobnosti sestavy uzávěru, obr. 6 nárysný řez uzavíracího členu sestavy v poněkud zmenšeném měřítku, obr. 7 půdorys uzavíracího členu v pohledu podél čáry

7-7 na obr. 6, obr. 8 nárysný řez vyprazdňovacího členu sestavy ve stejném měřítku jako na obr. 6, obr. 9 půdorys vyprazdňovacího členu v pohledu podél čáry 9-9 na obr. 8, obr. 10 nárysný řez prorážecím prvkem ve stejném měřítku jako obr. 6 až 9, obr. 11 půdorys prorážecího prvku v pohledu podél čáry 11-11 na obr. 10, obr. 12 rozvinutí modifikovaného prorážecího prvku s prorážecími a řezacími zuby menší délky a se čtyřmi mezerami shodné šířky v řadě zubů na 360°, obr. 13 zvětšený nárysný řez obdobný obr. 4, znázorňující uzavírací člen, pro pohyb uzávěru nahoru a pryč od vyprazdňovací příruby pootočený proti směru hodinových ručiček o přibližně 450°, obr. 14 dílčí půdorysný řez podél čáry 14-14 na obr. 13, znázorňující čtyři ovládací sloupky, integrálně spojené s uzavíracím členem, které jsou v záběru se západkami na vnitřním obvodu prorážecího prvku, obr. 15-18 obr. 19-22 modifikované vytvoření předloženého vynálezu a jiné modifikované vytvoření předloženého vynálezu.

Příklady provedení vynálezu

Na výkresech, zvláště na obr. 1 až 3, je znázorněn typický obal, pro jaký je sestava prorážecího uzávěru a hrdla podle předloženého vynálezu zejména určena. Kontejner jako celek je označen vztahovou značkou 10 a má obecně krabicovitý tvar mající obdélníkovou čelní a zadní stěnu 12 a 14 a boční stěny 16 a 18, spojující čelní a zadní stěnu podél vertikální linie 19 záhybu. Stěny a dno mají překrývající se utěsněné švy, takže znázorněný obal má obecně krabicovitý tvar a je vytvořen způsobem, poskytujícím aseptický kontejner pro kapalné výrobky jako je mléko, u kterého může být doba uskladnění značně prodloužena bez potřeby chlazení. Obal má dobře známou konstrukci a je tvořen zejména kartonem s vnitřní vrstvou fólie a s vnějším povlakem, který dělá karton nepropustným pro vlhkost.

Horní stěna 21 má výřez 22, odkrývající fólii, která účinkuje jako membrána 24 dále popsaným způsobem. Jak ilustrují nejlépe obr. 4 a 5, sestava prorážecího uzávěru a hrdla podle vynálezu je namontována nad membránou 24 popsaným způsobem a může být připevněna lepidlem, například klihem.

Na výkresech, zejména na obr. 6 až 12, je sestava prorážecího uzávěru a hrdla podle předloženého vynálezu jako celek označena vztahovou značkou 30. Základní součásti sestavy zahrnují uzavírací víčko 32, hrdlo 34 a prorážecí prvek 36, které do sebe zabírají a jsou složeny způsobem znázorněným na obr. 4 a jsou navzájem pohybovatelné mezi vloženou polohou (obr. 4) a pracovní polohou znázorněnou na obr. 13, pro vytvoření vyprazdňovacího otvoru O v membráně 24, když je třeba vyprázdnit obsah kontejneru.

Uzavírací víčko 32, jak je znázorněno, zahrnuje kotoučovitou hlavu 4 0, na níž navazuje vnější stěna či obruba 42, opatřená vnitřním spirálovitým závitovým uspořádáním 43 o stanoveném stoupání P a stanovené výšce H. V předloženém příkladě závity 43 zasahují jen do stanovené hloubky H, takže uzavírací víčko může být zcela odstraněno během asi jedné a čtvrt otáčky víčka vzhledem k hrdlu 34.

Uzavírací víčko 32 obsahuje pojistný pásek či kroužek 44, spojený s nižší koncovou hranou vnější stěny 42 množstvím ulomitelných můstků 4 6, rozmístěných po obvodu. Pojistný pásek 44 má sérii radiálně dovnitř protažených protirotačních výstupků 48, rozmístěných po obvodu, zabraňujících otáčení uzavíracího víčka 32 ve směru jeho odstranění, jestliže je sestava ve složené poloze znázorněné na obr. 4. Pokus o odstranění uzavíracího víčka 32 má za následek rozlomení můstků 46 a vizuálně indikuje, že víčko již bylo odejmuto. Pojistný pásek 44 může mít větší průměr Di než je průměr D2 vnější stěny 42, a když jsou můstky rozlomeny, vzdálí se axiálně od obrubové stěny 42, čímž se zviditelní zlomené můstky 4 6 a vytvoří se mezera, což jsou indicie pro uživatele, že uzavírací víčko již bylo otevřeno. To může být důležité pro určité druhy výrobků, které bud’ mají omezenou dobu skladování, nebo se kontaminují, jsou-li vystaveny okolnímu prostředí, například mléko.

Uzavírací víčko 32 také obsahuje řadu obvodově umístěných hnacích sloupků 50, visících z hlavy 40, viz obr. 7 a 14. Každý hnací sloupek 50 má vnější stranu 52 s vodícím a tažným osazením 54 a 5 6 . Vodící a tažná hrana 54, 56 hnacího sloupku 50 působí přemístění prorážecího prvku 36 tak, že vnikne do membrány 24 a vytvoří tak vyprazdňovací otvor během aktivace prorážecího prvku 36 ze složené polohy znázorněné na obr. 4 do vysunuté a plně pracovní polohy, znázorněné na obr. 13. Hnací sloupky 50 také spolupůsobí s prorážecím prvkem 36 pro jeho zpětné zatažení do hrdla 34 při opětovném nasazení uzavíracího víčka 32 na hrdlo 34. Na horní straně uzavíracího víčka 32 je vytvořena značka ve tvaru šipky 58, která ukazuje směr otáčení víčka při jeho sundávání.

Hrdlo 34 zahrnuje prodloužené trubicovité nebo válcovité těleso 60, které má vnitřní vývrt 62 s vnitřním spirálovým závitem 64 o stanoveném stoupání Ρχ a stanovené výšce Ηχ. Hrdlo má také spirálový závit 66, vytvořený na vnějším obvodovém povrchu části 60 tělesa, o stanoveném stoupání P2 a stanovené výšce H2. Část tělesa hrdla konči rozšířeným úsekem 70 s osazením na své vnitřní koncové části, která má sérii radiálně ven směřujících výstupků 72. Výstupky 72 spolupůsobí s protirotačními výstupky £8 pojistného pásku. Výstupky 72 jsou tvarovány v takovém úhlu, že dovolují výstupkům pojistného kroužku přeskakovat přes výstupky osazení hrdla během nasazování uzavíracího víčka a kladou odpor otáčení v opačném směru s následkem zlomení můstků, způsobem podrobněji popsaným dále.

Hrdlo má ve spodní části obvodově rozšířenou přírubu 7 4, která má vyklenutou spodní plochu či dutinu 7 6 pro lepidlo pro aplikaci hrdla na kontejner, způsobem podrobněji popsaným dále.

Prorážecí prvek 3 6 má zarážku či výstupek 37, určující omezovači zarážku Li, která vyčnívá radiálně ven na spodní hraně prorážecího prvku. 36 v rovině A-A přes základnu B ozubení 39. Omezovači zarážka Li je umístěna tak, že zasahuje do spodku vnitřního spirálového závitu 64 hrdla 34. Omezovači zarážka Li a rameno T spirálového závitu spolupůsobí následujícím způsobem. Součásti zahrnující hrdlo 34 a prorážecí prvek 36 se předem sestaví před aplikací na membránu nebo na stěny kontejneru obklopující membránu zavedením prorážecího prvku 36 do spodního konce hrdla 34 ve směru hodinových ručiček, až omezovači zarážka Li přilehne k rameni T spirálového závitu 64 . Prorážecí prvek 36 a hrdlo 34 jsou pak ve vzájemné poloze znázorněné na obr. 4. Uzavírací víčko 32 se pak umístí přes otevřený konec tak, že mezery mezi sloupky 50 jsou srovnány s rampovými západkami 38 prorážecího prvku 3 6. V této poloze se uzavírací víčko 32 otáčí ve směru hodinových ručiček, jak je znázorněno na obr.

5, tak, že se úplně namontuje na hrdlo 34, jak je znázorněno na obr. 4. Je zřejmé, že během otáčení víčka 32 tímto způsobem zabírá hrana 54 sloupku 50 za rampu R otočenou k západce 38 na prorážecím prvku a prorážecímu prvku brání v rotaci omezovači zarážka L, zapadající proti rameni T, a že sloupek 50 se ohne dovnitř, když míjí západku 38 prorážecího prvku otočenou k rampě, a dovolí uzavíracímu víčku 32 úplně dosednout na hrdlo 34 . Uzavírací víčko 32 se pak zavede do své zcela uzavřené polohy znázorněné na obr. 4. Sestava je nyní připravena pro aplikaci na horní část kontejneru, kdy součásti jsou v poloze znázorněné na obr. 4. V předloženém příkladě je rozšířená příruba na spodním konci hrdla přilepena na horní část kontejneru kolem membrány. Když se nyní sundává uzavírací víčko otáčením proti směru hodinových ručiček, protější osazení 54 každého sloupku 50 se otáčí do polohy, kde zabírá za osazení S rampy R, čímž při pokračujícím otáčení víčka v tomto směru se víčko pohybuje nahoru a prorážecí prvek 3 6 je hnán axiálně dolů a během jeho aktivace je membrána rozdělena způsobem znázorněným na obr. 13 za vzniku místa H zavěšení, kde se nahromadí materiál.

Uvažujme nyní funkci uzávěru a součásti podle vynálezu. Součásti jsou na počátku ve vzájemné poloze znázorněné na obr. 4, přičemž prorážecí prvek 3 6 je vložen uvnitř vyprazdňovacího hrdla 34 a prorážecí ozubení 39 je nad membránou 24 zakrývající vyprazdňovací otvor 22 obalu 10. Můstky 4 6, spojující víčkovou část uzávěru s pojistným kroužkem 44 jsou neporušené a poskytují vizuální kontrolu, zda membránové těsnění nebylo zfalšováno. Když se má nyní aktivovat systém, otáčí se víčkem 32 proti směru hodinových ručiček. Zpočátku otáčení víčka .· proti směru hodinových ručiček zabírá protirotační výstupek 48 za radiální výstupek základny vyprazdňovacího hrdla 34, přičemž pokračující otáčení láme můstky 4 6 a dovoluje odstranění víčka. Zatímco víčko či uzávěr 32 se otáčí proti směru hodinových ručiček a přemisťuje se směrem nahoru od příruby 74 hrdla, jak je znázorněno na obr. 13, prorážecí prvek 3 6 se také otáčí proti směru hodinových ručiček, a protože sloupek 50 zabírá za osazení rampové západky 38, je prorážecí prvek 36 poháněn axiálně dolů v opačném směru než víčko 32. Protože v předloženém příkladu je stoupání závitu 43 víčka a závitu prorážecího prvku shodné, rovná se vzdálenost D vertikálního přemístění, kterou překoná víčko směrem vzhůru, vertikálnímu přemístění Di prorážecího prvku v opačném směru. Zatímco se prorážecí prvek otáčí a pohybuje se axiálně směrem dolů, ostré hrany prorážecího ozubení pronikají do membrány a řežou membránu kruhovým řezem. Je zřejmé, že materiál membrány má sklon shromažďovat se jako chlopeň v místě F, což vede k vytvoření závěsu, kde membrána drží spojena s kontejnerem v místě zavěšení. Víčko může být zcela odstraněno a obsah balení může být vyprázdněn vyprazdňovacím otvorem. Po použití může být víčko znovu nasazeno na hrdlo obalu a otočeno ve směru hodinových ručiček přibližně o 450° pro vrácení uzávěru a prorážecího prvku do uzavřené polohy podle obr. 4. Při otáčení sestavy víčka 32 ve směru hodinových ručiček se sloupky 50 ohýbají dovnitř po rampové západce 38, a při otáčení víčka 32 proti směru hodinových ručiček při jeho odnímání zabírá osazení 56 sloupku 50 za osazení S rampové západky 38.

Obr. 12 znázorňuje modifikovanou řadu zubů podle vynálezu. V tomto příkladu zahrnuje řada zubů množství ozubení 39' a po obvodu rozmístěné mezery 35, rozdělující řadu zubů na skupiny.

Obr. 15 až 18 ilustrují modifikovanou verzi víčka a prorážecího prvku podle vynálezu. Uzavírací víčko 132 má obecně tvar pohárku a má kotoučovitou hlavu 140 s navazující okrajovou obvodově protaženou boční stěnou 142 s vnitřním spirálovým závitem 143 stanoveného stoupání P a stanovené výšky H. Obdobně jako u výše popsaného vytvoření je závit 143 protažen jen do stanovené hloubky H, takže uzavírací víčko může být zcela odstraněno během jedné a čtvrt (1 1/4) otáčky víčka vzhledem k hrdlu 34 . Uzavírací víčko také obsahuje pojistný pásek či kroužek 144, připojený sérií ulomitelných můstků 146. V předloženém příkladu víčko zahrnuje obecně obdélníkový sloupek 150, visící z vnitřní strany horní stěny, který je znázorněn jak zasahuje poněkud pod spodní koncovou hranu v rovině B-B, procházející spojením víčka a ulomitelných můstků. Prorážecí prvek má obdobnou konfiguraci, jako bylo popsáno u výhodného provedení. Součástka tedy zahrnuje prorážecí prvek 136, podobný výše popsanému vytvoření, a vnější šroubové závity na vnějším okraji obruby, zabírající s vnitřními šroubovými závity hrdla v podstatě shodným způsobem jak bylo popsáno výše. Série obvodově protažených zubů navazuje na spodní hranu boční stěny. V tomto příkladu má horní konec prorážecího prvku radiálně dovnitř směřující přírubu se dvěma protilehlými vruby a výřezy, upravenými pro přijetí výstupku 150, visícího z vnitřní strany hlavy 140, pro aktivaci systému v podstatě shodným způsobem jak bylo popsáno výše.

Vytvoření znázorněné na obr. 19 až 22 je obecně obdobné jako vytvoření, znázorněné na obr. 15 až 18, a ve shodě s tím jsou označeny prvky, obdobné prvkům základního vytvoření, stejnými vztahovými značkami v sérii 200. Víčko 232, hrdlo 234 a prorážecí prvek 236 spolupůsobí a fungují týmž způsobem, jak bylo popsáno výše. Nicméně, v tomto příkladu místo obdélníkového výstupku 150 visí z vnitřní strany hlavy 140 dva výstupky tvaru kolíku, vzdálené od sebe o stanovenou vzdálenost P₄. Tyto kolíky svou částí zabírají do prorážecího prvku pro vykonávání výše popsané otvírací a uzavírací činnosti. Prorážecí prvek má hlavu tvaru X, vymezující čtyři otevřené kvadranty. Kolíky hlavy jsou navrženy tak, že zasahují do protilehlých kvadrantů, tvořících otvory v hlavě prorážecího prvku.

Zvláštní provedení předloženého vynálezu, která jsou zde ilustrována a popsána, nepředstavují omezení rozsahu vynálezu, do něhož spadají i změny a modifikace, které mohou být provedeny v rámci následujících patentových nároků.

Claims

JUDr. Miloš Všetečka - 12 advokát

120 00 Praha 2, Hálkova 2

I JAÍOINÍSVIA i OH3AmSÁIAI0dd : í avy ci i θ θ .XI '0 2 oi§oa £ 1 8 8 9 0 •r-o • z*

1. Sestava uzávěru pro prorážení membrány, těsně zakrývající vyprazdňovací otvor kontejneru, zahrnující:

víčko pohárkovitého tvaru;

obecně trubicovité hrdlo namontované na kontejner přes uvedený vyprazdňovací otvor a prorážecí prvek, uspořádaný uvnitř hrdla, opatřený sérií zubů, uspořádaných v kruhové řadě;

první záchytný prostředek, pro umožnění zablokovaného zachycení mezi hrdlem a prorážecím prvkem; a druhý záchytný prostředek pro umožnění zablokovaného zachycení mezi hrdlem a víčkem, přičemž činnost uvedeného druhého záchytného prostředku umožňuje pohyb víčka v prvním směru pro odstranění víčka z hrdla a současně ovládá první záchytný prostředek, takže dochází k přemístění prorážecího prvku ve směru v podstatě opačném prvnímu směru pro proražení membrány.
2. Sestava uzávěru podle nároku 1, kde první záchytný prostředek je tvořen spirálovými závity, spolupůsobícími mezi hrdlem a prorážecím prvkem, a druhý záchytný prostředek je tvořen spirálovými závity, spolupůsobícími mezi víčkem a hrdlem.
3. Sestava uzávěru podle nároku 1, zahrnující sérii obvodově umístěných sloupků visících z hlavy víčka, které mají první osazení, spolupůsobící s množstvím západek na vnitřní stěně prorážecího prvku, přičemž západky mají rampovou plochu a druhé osazení, takže otáčením víčka v otevíracím směru zabírá první osazení za druhé osazení, otáčí prorážecím prvkem a přemisťuje jej axiálně do kontejneru, a otáčení v uzavíracím směru má za následek přeskakování prvního osazení přes rampové plochy západek.
4. Sestava uzávěru pro prorážení membrány, utěsněné zakrývající vyprazdňovací otvor kontejneru, zahrnující:

víčko pohárkovitého tvaru;

obecně trubicovité hrdlo namontované na kontejner přes uvedený vyprazdňovací otvor a prorážecí prvek, uspořádaný uvnitř hrdla, opatřený sérií zubů, uspořádaných v kruhové řadě;

první záchytný prostředek, pro umožnění zablokovaného zachycení mezi hrdlem a prorážecím prvkem;

druhý záchytný prostředek pro umožnění zablokovaného zachycení mezi hrdlem a víčkem, přičemž činnost uvedeného druhého záchytného prostředku umožňuje pohyb víčka v prvním směru pro odstranění uvedeného víčka z hrdla, a současně ovládá první záchytný prostředek, takže dochází k přemístění uvedeného prorážecího prvku ve směru v podstatě opačném prvnímu směru pro proražení membrány;

sérii sloupků visících z hlavy víčka, které mají první osazení, spolupůsobící s množstvím západek na vnitřní stěně prorážecího prvku, přičemž západky mají rampovou plochu a druhé osazení, takže otáčením víčka v otevíracím směru zabírá první osazení za druhé osazení, otáčel prorážecí prvek a přemístil se axiálně do kontejneru, a otáčení v uzavíracím směru má za následek přeskakování prvního osazení přes rampové plochy západek.
5, Sestava uzávěru pro prorážení membrány, utěsněné zakrývající vyprazdňovací otvor kontejneru, zahrnující:

víčko pohárkovitého tvaru;

obecně trubicovité hrdlo namontované na kontejner přes uvedený vyprazdňovací otvor a prorážecí prvek, uspořádaný «

uvnitř hrdla, opatřený sérií zubů, uspořádaných v kruhové řadě;

spolupůsobící záchytné prostředky mezi víčkem, hrdlem a prorážecím prvkem pro umožnění relativního pohybu víčka, hrdla a prorážecího prvku; a sérii sloupků visících z hlavy víčka, které mají první osazení, spolupůsobící s množstvím západek na vnitřní stěně prorážecího prvku, přičemž západky mají rampovou plochu a druhé osazení, takže otáčením víčka v otevíracím směru umožňují uvedené spolupůsobící záchytné prostředky, aby zabíralo první osazení za druhé osazení pro přemístění prorážecího prvku axiálně do kontejneru pro proražení membrány, a otáčení v uzavíracím směru má za následek přeskakování prvního osazení přes rampové plochy západek.
6. Sestava uzávěru podle nároku 4, kde první záchytný prostředek je tvořen spirálovými závity, spolupůsobícími mezi hrdlem a prorážecim prvkem, a druhý záchytný prostředek je tvořen spirálovými závity, spolupůsobícími mezi víčkem a hrdlem.
7. Sestava uzávěru podle nároku 5, kde spolupůsobící záchytné prostředky jsou tvořeny spirálovými závity mezi hrdlem a prorážecim prvkem a mezi víčkem a hrdlem.
8. Sestava uzávěru podle nároku 1, dále obsahující:

sérii sloupků visících z víčka do uvedeného hrdla; a prostředky vytvořené v prorážecim prvku pro zapadnutí uvedených sloupkových prostředků.