EA002875B1 - Способ изготовления крышки для контейнера с винтовой горловиной и запорным ободком - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к способу изготовления крышки, содержащей верхний элемент (1) уплотнения, предназначенный для навинчивания на винтовую горловину (С) контейнера с запорным ободком (А), и нижний элемент (2) защиты от несанкционированного вскрытия, предназначенный для удержания, с одной стороны, указанным ободком (А), и с другой стороны, указанным верхним элементом (1) с помощью соединительной зоны (12), выполненной с возможностью, по меньшей мере, частичного разрыва в процессе отвинчивания, причем указанный нижний элемент (2) содержит боковую наружную юбку (21), продолженную в своей нижней части гибкой лентой (22), которая снабжена выступами (22а), выполнена посредством формования и непосредственно ориентирована внутрь и вверх таким образом, что в этом положении она не подвержена никаким внутренним напряжениям.

Description

Настоящее изобретение относится к крышке для контейнера с винтовой горловиной и запорным ободком.

Более конкретно изобретение относится к способу изготовления крышки для контейнера, предназначенного, в частности, для газированных напитков. Для таких контейнеров требования по уплотнению и защите от несанкционированного вскрытия являются очень жесткими.

Уровень техники

В патенте США № 4801031 и в европейском патентном документе ЕР 0390412 описаны крышки, содержащие верхний уплотнительный элемент, который предназначен для навинчивания на винтовую горловину контейнера с запорным ободком, и нижний элемент защиты от несанкционированного вскрытия, который предназначен для удержания, с одной стороны, указанным ободком, и с другой стороны, указанным верхним уплотнительным элементом посредством соединительной зоны, которая может разрываться, по меньшей мере, частично в процессе отвинчивания крышки; при этом указанный нижний элемент содержит наружную боковую юбку, нижняя часть которой продолжена гибкой лентой с выступами.

Однако в этих примерах выполнения гибкую ленту всегда формуют в нижнем положении и затем отгибают внутрь перед использованием или в ходе закупоривания контейнера после заполнения напитком.

При этом навинчивание крышки на горловину контейнера вызывает радиальное отклонение наружу нижнего элемента при проходе запорного ободка. Этот негативный эффект вызывает сопротивления отгибу внутрь ленты, которая находится под внутренним напряжением вследствие наличия у материала памяти формы.

Кроме того, указанные примеры выполнения связаны с трудностями автоматизированного завинчивания в разливочных производственных линиях, так как усилие завинчивания должно преодолевать сопротивление деформации со стороны нижнего элемента, что сказывается на величине прилагаемого момента и на прочности соединительной зоны.

Во всех случаях указанные примеры осуществления не могут обеспечивать удовлетворительного уровня защиты от несанкционированного вскрытия, так как гибкая лента прикрепляется непосредственно к нижней кромке боковой юбки. Соответственно в своем отогнутом положении гибкая лента оставляет достаточный зазор между нижним элементом и контейнером для того, чтобы можно было ввести в него инструмент и отсоединить крышку без разрыва соединительной зоны.

В патенте США № 5846471 раскрыт способ изготовления крышки с помощью пресса, предусматривающий использование элемента защиты от несанкционированного вскрытия, который содержит лапки, выполненные формованием и ориентированные внутрь и вверх.

Однако при обратном ходе сердечника после извлечения формы лапки не возвращаются в свое отформованное положение из-за потери эластичности в результате предыдущего этапа выемки из формы.

Кроме того, обычный этап съема формы сам по себе не обеспечивает полного возврата к естественному состоянию отформованного изделия.

Сущность изобретения

Задача, на решение которой направлено настоящее изобретение, заключается в успешном преодолении указанных технических проблем.

В соответствии с изобретением решение поставленной задачи достигается за счет создания способа изготовления с помощью пресса крышки описанного типа, содержащей верхний элемент уплотнения, предназначенный для навинчивания на винтовую горловину контейнера с запорным ободком, и нижний элемент защиты от несанкционированного вскрытия, предназначенный для удержания, с одной стороны, указанным ободком и, с другой стороны, указанным верхним элементом с помощью соединительной зоны, выполненной с возможностью, по меньшей мере, частичного разрыва в процессе отвинчивания. При этом нижний элемент крышки содержит боковую наружную юбку, продолженную в своей нижней части гибкой лентой. Лента снабжена выступами, выполнена посредством формования и в сформованном положении ориентирована внутрь и вверх таким образом, что в этом положении она не подвержена никаким внутренним напряжениям.

Способ по изобретению характеризуется тем, что перед остыванием гибкой ленты осуществляют содействие ее упругому возврату к естественному сформованному положению и направляют ее в процессе возврата с использованием механических средств.

Согласно одной из особенностей изобретения стенку внутренней ленты нижнего элемента изготавливают со средней толщиной, составляющей от 20 до 50% средней толщины наружной юбки, причем для стандартной горловины 28 мм эту среднюю толщину ленты выбирают в интервале от 0,2 до 0,4 мм.

Согласно другой особенности указанные выступы гибкой ленты изготавливают, по существу, с треугольными поверхностями в форме перевернутых полупирамид.

Согласно первому варианту осуществления содействие упругому возврату гибкой ленты осуществляют до удаления крышки из формы посредством относительного смещения сердечника формы.

Согласно второму варианту содействие упругому возврату гибкой ленты осуществляют с помощью специального инструмента на выходе пресса, после удаления крышки из формы.

Согласно полезной особенности способа указанную соединительную зону выполняют в наружной окружной выемке.

Кроме того, можно выполнить соединение гибкой ленты с внутренней поверхностью боковой юбки с помощью зоны перегиба.

Согласно одному варианту выполнения на нижнем краю боковой юбки выполняют участок, свободный край которого расположен ниже уровня указанной зоны перегиба.

Согласно другому варианту в указанной зоне перегиба выполняют, по меньшей мере, одно отверстие, позволяющее удалять возможные остатки.

Согласно еще одной особенности изобретения на внутренней поверхности юбки выполняют центрирующий прилив для центрирования нижнего элемента, выполненный с возможностью вступления в радиальный контакт с запорным ободком для обеспечения полной защиты от несанкционированного вскрытия.

Крышка по изобретению имеет высокую степень приспособляемости к различным инструментам, используемым в автоматических линиях разлива и укупорки, и в частности ко всем типам инструментов для завинчивания крышек, включая те, которые работают по принципу «подхвата на лету» с очень высокими скоростями.

Верхний элемент крышки может быть уплотнительным сам по себе или вмещать в себя уплотнение любого типа без ущерба для защиты от несанкционированного вскрытия, обеспечиваемой нижним элементом.

Таким образом, установка крышки на контейнере может осуществляться с очень низкими усилиями за счет того, что внутренняя гибкая лента не подвержена никаким внутренним напряжениям в своем свободном отогнутом положении и обладает способностью к упругой деформации и/или значительному отклонению.

Другое преимущество изобретения заключается в снижении веса крышки за счет уменьшения толщины соответствующих стенок верхнего и нижнего элементов (наружной юбки и/или внутренней ленты).

Эта экономия материала, которая представляет большой интерес в экономическом плане, нисколько не ухудшает требуемые качества крышки в отношении как уплотнения, так и защиты от несанкционированного вскрытия.

Перечень фигур чертежей

Примеры осуществления настоящего изобретения будут подробнее описаны ниже со ссылками на прилагаемые чертежи, где фиг. 1А и 1В изображают на виде в разрезе два примера выполнения крышки в соответствии с изобретением, фиг. 2 изображает на виде в разрезе крышку в варианте выполнения по фиг. 1А после ее установки на горловине контейнера, фиг. 3 изображает на виде в разрезе крышку в одном из вариантов выполнения по фиг. 1А и 1В после ее установки на горловине контейнера, фиг. 4А, 4В, 4С, 4Ό, 4Е и 4Е схематично представляют на частичном (половинном) виде в разрезе различные этапы способа изготовления крышки по изобретению.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения Представленная на фиг. 1А и 1В крышка содержит верхний элемент 1, предназначенный для навинчивания на винтовую горловину С (см. фиг. 2 и 3) контейнера с запорным ободком А для обеспечения уплотнения. Для этого верхний элемент 1 снабжен резьбой Е и уплотнительной прокладкой 1.

Крышка по изобретению содержит также нижний элемент 2, обеспечивающий защиту от несанкционированного вскрытия контейнера.

Нижний элемент 2 предназначен для его удержания, с одной стороны, запорным ободком А горловины С и, с другой стороны, верхним элементом 1 посредством разрывной зоны 12, которая выполнена с возможностью, по меньшей мере, частичного разрыва при отвинчивании верхнего элемента 1 при первом открывании контейнера.

Нижний элемент 2 содержит боковую наружную юбку 21, нижняя часть которой продолжена внутренней гибкой лентой 22, снабженной выступами 22а.

Выступы 22а выполнены по типу описанных и показанных в европейском патентном документе ЕР 0635434. Они содержат, по существу, треугольные поверхности, образующие перевернутые полупирамиды или волнообразные выступы.

Верхняя кромка внутренней ленты 22 предназначена для упора вверх в нижнюю поверхность ободка А при отвинчивании верхнего элемента 1. Это упорное взаимодействие удерживает нижний элемент 2 внизу и способствует, по меньшей мере, частичному разрыву соединительной зоны 12.

Согласно изобретению всю крышку изготавливают как одно целое посредством формования (прессования или литья под давлением) вместе с гибкой лентой 22, которая ориентирована непосредственно внутрь и вверх, то есть в свободном состоянии лента отгибается к верхнему элементу 1, как это показано на фиг. 1А и 1В.

В отличие от решений, известных из уровня техники, способ изготовления по изобретению не предусматривает заключительного отгиба ленты 22 внутрь после формования. Лента уже находится в показанном положении внутри формы.

Фиг. 4А-4Е изображают на частичном виде в разрезе крышку в форме для изготовления, при этом показаны только четыре детали формы. Разумеется, показанное на чертежах вертикальное расположение крышки с лентой 22 на нижней части является произвольно выбранным и в процессе изготовления может быть любым другим.

Верхняя деталь а формы предназначена для формования верхнего элемента 1 крышки, а сердечник Ь ограничивает ее свободный внутренний объем.

Внутренние детали с, й предназначены для формования нижнего элемента 2 крышки (фиг. 4А).

После открытия формы детали раздвигаются в направлениях, указанных стрелками.

Детали а и й снимают в первую очередь (см. фиг. 4В).

Удаление детали й формы освобождает гибкую ленту 22. При осевом смещении сердечника Ь на этапе по фиг. 4С лента 22 отгибается вниз уступом Ь1 сердечника Ь.

При этом лента 22 убирается в выемку с1 ответного ей профиля внутренней поверхности боковой детали с формы и освобождает свободный проход для сердечника Ь.

После освобождения от сердечника Ь, на этапе по фиг. 4Ό, лента 22 начинает свое естественное обратное движение в отформованное положение, при этом деталь с охватывает и удерживает юбку 21. Процесс возврата ленты 22 предпочтительно происходит до остывания ленты, при этом осуществляют содействие ее упругому возврату к естественному сформованному положению и направляют ее в процессе возврата с использованием механических средств. В первом случае (см. фиг. 4Е) это производится с помощью элемента формы, в частности посредством смещения сердечника Ь относительно детали с. Во втором случае это производится специальным механическим инструментом (не показан), расположенным на выходе пресса, после удаления крышки из формы.

В обоих случаях удаление крышки требует отсоединения от юбки 21 боковой детали с. Это отсоединение может производиться посредством выталкивания с помощью центрального выталкивателя, и/или относительным смещением боковой детали с (этап по фиг. 4Е), и/или сжатым воздухом. После этого освобожденная крышка попадает на конвейерную линию (не показана).

Таким образом, освобождение от формы нижнего элемента 2 может осуществляться посредством принудительной деформации ленты 22, которая упруго разгибается наружу и к нижней стороне крышки.

За счет описанных операций способа после изготовления крышки лента 22 в своем положении покоя направлена радиально вверх и внутрь нижнего элемента 2, и в этом положении в ней полностью отсутствуют внутренние напряжения.

Благодаря этому при установке крышки на горловине С во время прохода через запорный ободок А лента 22 может легко деформироваться и/или упруго отклоняться наружу вплоть до контакта с внутренней поверхностью 21а юбки 21. В любом случае это отклонение не вызывает никакого смещения юбки 21, что позволяет сделать максимально хрупкой соединительную зону 12 без риска разрыва при навинчивании крышки.

Действительно, наличие выступов 22а придает ленте 22 большую гибкость, так что ее внутренний диаметр может изменяться для прохода через ободок А независимо от допускаемых колебаний размеров ободка.

В примерах выполнения по фиг. 1А и 1В образующие внутренней поверхности 21а юбки 21 лежат на одной линии с образующими боковой внутренней поверхности 1а верхнего элемента 1 под резьбой Е.

Средняя толщина стенки внутренней ленты 22 меньше средней толщины боковой наружной юбки 21 и составляет от 20 до 50% средней толщины юбки. Предпочтительно в зависимости от используемого материала эта средняя толщина стенки внутренней ленты составляет для стандартной горловины диаметром 28 мм от 0,2 до 0,4 мм.

Лента 22 соединена с внутренней поверхностью юбки 21 зоной 23 перегиба, которая выполняет функцию шарнира при отклонении ленты 22. Предпочтительно, как это показано на чертежах, нижний край юбки 21 выполнен свободным и образует участок 24, свободный край которого расположен ниже уровня зоны 23 перегиба.

Длина участка 24 подобрана в соответствии с геометрией горловины С таким образом, чтобы предотвратить всякую возможность подцепить крышку изнутри или возможность введения инструмента или любых других действий, которые позволили бы совершить несанкционированное вскрытие контейнера без отделения нижнего элемента 2.

В необходимых случаях в зоне 23 выполняют, по меньшей мере, одно отверстие 23а, как показано справа на фиг. 3. Это отверстие позволяет спускать остатки жидкого продукта после операции промывки и/или при дефектном выполнении операции заливки контейнера. Таким образом, это отверстие позволяет устранить риск загрязнения или бактериального заражения. Отверстие 23а может иметь различные формы в зависимости от характера и вязкости промывочного продукта и/или продукта, которым заполняют контейнер.

В примерах выполнения по фиг. 1А и 1В соединительная зона 12 выполнена непрерывной и содержит сформованные мостики или прерывистые окружные прорези, выполненные, например, посредством перфорации.

Согласно не представленному на чертеже варианту осуществления предусмотрено также выполнение по всей высоте юбки 21 до соединительной зоны 12 одного или нескольких осевых и/или наклонных прорезей. Они предназначены для того, чтобы после отвинчивания крышки сохранить хотя бы частичную связь между верхним и нижним элементами 1 и 2.

Этот вариант особенно полезен при изготовлении контейнеров по условиям техники безопасности или предназначенных для переработки, когда контейнер и крышка должны подвергаться дальнейшей обработке по отдельности из-за разницы материалов, из которых они изготовлены.

В примерах выполнения по фиг. 1А, 2 и 3 соединительная зона 12 расположена в окружной выемке 20, сформованной на наружной поверхности 21Ь юбки 21.

В варианте выполнения по фиг. 3 на внутренней поверхности 21а юбки 21 выполнен непрерывный центрирующий прилив или отдельные центрирующие выступы 25, выполненный (выполненные) с возможностью вступления в радиальный контакт с запорным ободком А с обеспечением правильного положения нижнего элемента 2 на горловине С контейнера для достижения полной защиты от несанкционированного вскрытия.

Claims (10)

1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

   1. Способ изготовления с помощью пресса крышки, содержащей верхний элемент (1) уплотнения, предназначенный для навинчивания на винтовую горловину (С) контейнера с запорным ободком (А), и нижний элемент (2) защиты от несанкционированного вскрытия, предназначенный для удержания, с одной стороны, указанным ободком (А), и с другой стороны, указанным верхним элементом (1) с помощью соединительной зоны (12), выполненной с возможностью, по меньшей мере, частичного разрыва в процессе отвинчивания, причем указанный нижний элемент (2) содержит боковую наружную юбку (21), продолженную в своей нижней части гибкой лентой (22), которая снабжена выступами (22а), выполнена посредством формования и в сформованном положении ориентирована внутрь и вверх таким образом, что в этом положении она не подвержена никаким внутренним напряжениям, отличающийся тем, что перед остыванием гибкой ленты (22) осуще ствляют содействие ее упругому возврату к естественному сформованному положению и направляют ее в процессе возврата с использованием механических средств.
2. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что стенку внутренней ленты (22) нижнего элемента (2) изготавливают со средней толщиной, составляющей от 20 до 50% средней толщины наружной юбки (21), причем для стандартной горловины 28 мм эту среднюю толщину ленты выбирают в интервале от 0,2 до 0,4 мм.
3. 3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что указанные выступы гибкой ленты (22) изготавливают, по существу, с треугольными поверхностями в форме перевернутых полупирамид.
4. 4. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что указанное содействие упругому возврату гибкой ленты (22) осуществляют до удаления крышки из формы посредством относительного смещения сердечника (Ь) формы.
5. 5. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что указанное содействие упругому возврату гибкой ленты (22) осуществляют с помощью специального инструмента на выходе пресса после удаления крышки из формы.
6. 6. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что указанную соединительную зону (12) выполняют в наружной окружной выемке (20).
7. 7. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что соединение гибкой ленты (22) с внутренней поверхностью (21а) боковой юбки (21) выполняют с помощью зоны (23) перегиба.
8. 8. Способ по п.7, отличающийся тем, что на нижнем краю боковой юбки (21) выполняют участок (24), свободный край которого расположен ниже уровня указанной зоны (23) перегиба.
9. 9. Способ по п.7 или 8, отличающийся тем, что в указанной зоне (23) перегиба выполняют, по меньшей мере, одно отверстие (23а), позволяющее удалять возможные остатки.
10. 10. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что на внутренней поверхности (21а) боковой юбки (21) выполняют центрирующий прилив (25) для центрирования нижнего элемента (2), выполненный с возможностью вступления в радиальный контакт с запорным ободком (А) для обеспечения полной защиты от несанкционированного вскрытия.