UA26139C2 - Відкривhий пристрій для пакувальhого коhтейhера та спосіб його виготовлеhhя - Google Patents

Abstract

Відкривальний пристрій містить жолоб для розливу. Торцева частина жолоба виконана з того ж термопластичного матеріалу, що і вологонепроникний шар торцевої стінки пакувального контейнера. Винахід стосується відкривального пристрою для пакувального контейнера, а також способу виготовлення такого пристрою.

Description

содействовать открьванию, сохранить качество упаковки й обеспечить возможность ее повторного влагонепроницаєемого закрьівания, согласно изобретению создано открьівное устройство и способ его изготовления, которье могут заменить указаннье известнье устройства и способьі, касающиеся обьічньїх упаковочньїх контейнеров, но с другой сторонь! также могут бьіть использовань! для создания новьїх типов упаковочньїхх контейнеров.

На фиг.1 показан известньій упаковочньій контейнер 1, которьій представляет собой контейнер с двухскатньм верхом и изготавливаєтся из слоистого материала, которьій содержит опорньій слой из бумаги, покрьітьій по обеим сторонам термопластиком, например полизтиленом.

Упаковочному материалу придается желаеємая форма, он складьваеєтся и термозапечатьваеєется с образованием упаковочного контейнера, которьій в целом имеет прямоугольное поперечное сечение, с верхней частью, которая известна как двухскатная верхняя часть. Зтот известньій упаковочньій контейнер 1 снабжен открьівньім устройством 2 по изобретению, причем зто открьівное устройство расположено в одной из двух наклонньїх панелей 7 двухскатной верхней части. Открьівное устройство имеет крьішку 3, которой придана форма, подобная винтовому стопору в целом известного типа.

Открьівное устройство и способ его изготовления также могут бьіть использовань! с другими типами упаковочного контейнера, например, с упаковочньвм контейнером 4, показанньм на фиг.2, которьій в целом имеет квадратное поперечное сечение с закругленньіми углами. Донная поверхность упаковочного контейнера может представлять собой поверхность обьічного типа и, например, состоять из определенного количества донньїх поверхностей, согнутьїх и уплотненньїх относительно друг друга с обеспечением влагонепроницаемости, и такого типа, которьій обьічно также используется с упаковками, имеющими двухскатную верхнюю часть.

Верхняя часть упаковочного контейнера 4 содержит открьівное устройство 2 по изобретению, причем зто открьівное устройство имеет желоб для розлива, которьй закрьт и образован из вьіполненной за одно целое части верхней торцевой стенки 5 упаковочного контейнера 4 и составляеєт зту часть. Верхняя торцевая стенка 5 изготовлена из материала, которьій целиком состоит из слоев термопластика, предпочтительно полизтилена. Верхняя торцевая стенка 5 изогнута вниз и герметично соединена с охватьвающей поверхностью б упаковочного контейнера 4, которая, подобно упаковочному контейнеру в целом, может состоять из упаковочного слоистого материала вьішеупомянутого типа или естественно может бьїіть изготовлена из какого-то другого типа материала. За исключением верхних частей с открьівньмм устройством 2, упаковочнье контейнерь не составляют какую-либо часть изобретения и могут бьть контейнерами обьічного типа, позтому они подробно не описань!.

Постадийное формирование упаковочньїх контейнеров и особенно открьівньїх устройств лучше показано на фиг.З - 11, где более подробно представлень! два разньїх предпочтительньїх варианта осуществления открьівного устройства согласно изобретению.

На фиг.3 - 7 включительно схематически показань! различнье стадиий изготовления открьївного устройства для упаковочного контейнера такого типа, которьій представлен на фиг.1 то есть для упаковочного контейнера, которьй известен как упаковка с двухскатньім верхом. Открьівное устройство 2 по изобретению накладьвают на упаковочньй контейнер перед его запечатьванием, поскольку в течение придания формь! открьівному устройству необходим доступ как к внутренней, так и к наружной стороне упаковочного материала. Как можно видеть на фиг.З - 7 включительно, изготовление упаковочного контейнера завершено, но он еще не наполнен содержимь!м и не закрьт сверху и позтому стеночнье панели, которнше формируют его верхнюю часть, проходят вертикально вверх, образуя продолжение боковьїх стенок контейнера 1. Зто обеспечивает возможность максимального доступа, так что инструменть! для придания формь и применения открьівного устройства по изобретению могут бьїть введеньй в верхнюю часть упаковочного контейнера.

Упаковочньій контейнер на фиг.3 в целом имеет обьічную форму, однако в одной из его двух противоположньх верхних панелей 7 круглая часть материала контейнера удаляєется и заменяєтся диском 8 из термопластичного материала, например, полизтилена. Диск 8 опираєтся на внутреннюю сторону упаковочного материала и влагонепроницаемо уплотняеєтся относительно термопластичного внутреннего слоя упаковочного материала посредством нагревания так, чтобьії уплотнение проходило по кольцу вокруг отверстия.

На фиг.4 показано, как диск 8 из термопластичного материала подвергают нагреванию до температурь размягчения (для полизтилена 1107) с помощью нагревательного устройства 9, включающего в себя две ножки 10, 11, которне на своих наружньїх концах, обращенньйх друг к другу, удерживают нагреватели 12, 13. Нагреватели 12, 13 в основном имеют круглую чашеобразную форму с диаметром, которьій несколько превьишаєт диаметр диска 8.

Нагреватели содержат нагревательнье злементь, например, из материала с вьісоким злектрическим сопротивлением или каналь! для горячего воздуха (не показаньї) для нагревания пластикового диска хорошо известньім способом по всей его поверхности, соответствующей отверстию в стенке упаковочного контейнера. Как можно видеть на фиг.4, ножка 10 проходит через верхний открьїтьйй торец упаковочного контейнера, при зтом другая ножка 11 располагается параллельно первой ножке, но на наружной стороне стенки упаковочного контейнера.

Зти ножки 10, 11 могут проходить по направлению друг к другу подобно паре щипцов, с тем чтобь! разместить нагреватели 12, 13 на соответствующем расстоянии от диска 8 материала в течение нагревательного процесса.

Когда диск 8 нагревается до желаемой температурь с помощью нагревательного устройства 9, начинаєтся следующая стадия, которая представлена на фиг.5. При зтом используется формирующий инструмент 14, которьй с двумя ножками 15, 16, подобньіми нагревательному устройству 9, может вводиться подобно паре щипцов в открьїтьсй торец упаковочного контейнера и с наружной стороньі стенки зтого контейнера, и захватьвать термопластичньй материал 8. Одна ножка 15 содержит в основном кругльй, чашеобразньй вьрез 17, которьій через канал 18 может бьть соединен с источником сжатого воздуха (не показан). Противоположная ножка 16 на рабочей поверхности, обращенной к ножке 15, снабжена вьірезом 19, которьйй посредством канала 20 может бьіть соединен с окружающей средой. Вьрез 19 в основном имеет круглую форму и такие размерь, что крьішка З (на фиг.5 не видна), вводимая в вьрез 19, остаєтся в вьрезе в течение использования формирующего инструмента 14. Когда формирующий инструмент 14 располагаєтся в положении, показанном на фиг.5, ножки 15, 16 сводятся друг к другу, так что они охватьшвают стенку 7 упаковочного контейнера и диск 8 материала, расположенньій в ней, которьй нагревается до температурьі размягчения. Как только часть ножки 15, снабженная вьрезом 17, приводится в состояние, обеспечивающее опирание уплотнения на внутреннюю сторону стенки 7 упаковочного контейнера, а ножка 16 соответствующим способом приводится в соприкосновение с наружной стороной стенки 7, виірез 17 через канал 18 соединяется с источником сжатого воздуха, так что имеет место избьточное давление, которое действует на мягкий термопластичньй диск 8, и он вдавливаеєтся и принимаєт форму, соответствующую внутренней стороне предварительно изготовленной крьішки 3. Воздух, которьй находится в крьішке 3, вніходит через вьірез 19 и канал 20 в окружающую среду, что позволяет привести термопластичньй диск 8 в точное фиксирующее форму соединение с имеющей резьбовую или шариковую часть внутренней стороной крьішки 3. Пока материал в термопластичном диске 8 охлаждается, ножки 15, 16 перемещаются друг от друга и формующий инструмент 14 поднимается и вьіходит из соприкосновения с упаковочньім контейнером. Крьішка 3, следовательно, вьіскальзьввает из вьіреза 19 и благодаря фиксирующему форму зацеплению с диском 8 которому теперь придана форма, остается на наружной стороне упаковочного контейнера.

На фиг.6 упаковочньй контейнер показан после удаления формующего инструмента 14, при зтом можно видеть, как центральная часть диска 8 материала теперь образует желоб 21 для розлива, расположенньій внутри крьішки 3, причем зтот желоб вьіполнен с резьбой, которая образована в соответствий с резьбой внутренней поверхности крьіІшки

З. На фиг.3 также можно видеть, как из диска 8 формируєтся слой материала влагонепроницаемого кольцевого соединения с внутренней стороной стенки 7 упаковочного контейнера, соединенньій с наружньми закрьтьм концом желоба 21 для розлива и разрьіваємьй при открьівании упаковочного контейнера.

На фиг.7 представлен готовьійй упаковочньй контейнер, которьй после заполнения его продуктом, складьввания его верхней части и термоуплотнения, обеспечиваеєтся тем, что известно как верхняя часть двухскатной формь, в которой на одной из ее верхних поверхностей главньм образом по центру располагаєтся открьівное устройство 2 по изобретению.

Упаковочньій контейнер показан в открьтом состоянии, то есть крьішка З в виде винтового стопора свинчена с резьбьі! желоба 21 для розлива. Посредством термоуплотнения наружного конца желоба 21 для розлива с внутренней стороной крьішки З при снятии кришки обеспечивается автоматическое вскрьїтии наружного конца желоба 21, так что содержимое упаковочного контейнера становится доступньі!м для розлива. Ниже зто будет описано более подробно.

На фиг.8 - 11 включительно показань! рабочие стадии изготовления открьівного устройства 2 по изобретению, с верхней торцевой стенкой 5 на упаковочном контейнере такого типа, которьій представлен на фиг.2. Охватьвающая стенка 6 зтого упаковочного контейнера, имеющая в основном трубчатую форму, по меньшей мере, снаружи покрьта термопластичньім материалом. На фиг.8 можно видеть, как охватьвающая стенка б или по меньшей мере ее верхний конец располагаєтся в кольцеобразном держателе 22, центральное отверстие которого имеет форму и размерь, соответствующие охватьвающей стенке. Держатель 22 имеет верхнюю плоскую рабочую поверхность 23, у которой располагается диск 24, изготовленньй из термопластика например, полизтилена. Диск 24 удерживается закрепленньм у рабочей поверхности 23 держателя 22 с помощью формирующего инструмента 25, нижняя формирующая поверхность 26 которого опирается о верхнюю сторону диска 24. Формирующая поверхность 26 снабжена вьрезом 27, в котором располагаеєтся предварительно изготовленная крьшка 3. Крьшка З содержит двухскатную стенку 28 и охватьвающую стенку 29, причем ей может бьіть придана форма либо винтового стопора с внутренними витками резьбьі, либо защелкивающего стопора с внутренними шариками (не показань). Охватьвающая стенка кришки З образует канал в виде отверстия 30, которьій через соответствующие канальй 31 в формующем инструменте 25 соединяет внутреннюю сторону крьішки З с окружающей средой. Крьшшка, расположенная в формующем инструменте 25, поворачиваєтся таким образом, что ее открьітьй конец направлен вниз и таким образом нижний край охватьввающей стенки 29 опираєтся о верхнюю поверхность диска 24. Диск 24, которьій предварительно нагрет до температурьі размягчения, теперь подвергается деформированию, причем зто деформирование предпочтительно осуществляют посредством разности давлений, создаваемой между двумя сторонами диска 24.

Внутренняя сторона 4 упаковочного контейнера (то есть еще не закрьтьйй нижний конец упаковочного контейнера) надлежащим образом соединяют с источником сжатого воздуха (не показан), одновременно с тем, когда формующая поверхность 26 и вьрез 27 формующего инструмента 25 через канальйЗ1 соединяются с окружающей средой.

Разность давления, получаємая зтими средствами, действуеєт на диск 24 материала снизу, так что он прижимаєтся к формующей поверхности 26 и предварительно изготовленной крьішке З, которая находится в вьірезе 27 и которая поддерживаєтся при комнатной температуре или при такой температуре, которая не влияєт на формование материала. Поскольку воздух, которьій находится изнутри крьішки З, может свободно вьтекать через каналь! 31 в формующем инструменте 25, он не оказьвваєт давления на центральную часть диска 24 материала, однако сам диск вдавливаєтся и ему придается форма, соответствующая внутренней поверхности крьішки, так что он с обеспечением фиксации формь! входит в контакт с витками резьбь! 32 или буртиками (не показаньї) кришки 3. Окружающие части диска 24 материала прижимаются к формующей поверхности 26, которая может бьіть плоской, либо профилированной для получения желаемой формь, чтобьї придать соответствующую форму верхней торцевой стенке 5 упаковочного контейнера. Как только деформирование завершено, подачу сжатого воздуха к нижней стороне диска 24 материала прекращают и формующий инструмент 25 отводят. При зтом крьшка З остается на желобе 33 для розлива, образованном центральной частью диска 24 и вьіполненном с резьбой 32. Держатель 22 теперь также может бьть удален и кольцевая часть диска 24 материала, проходящая за охватьвающую стенку 6, может бьть отогнута вниз и термоуплотнена с наружной стороной охватьвающей стенки. Если желательно, зто также может бьіть вьіполнено на более ранней стадии, например, при формований желоба для розлива.

Желоб 23 для розлива, которому теперь придана форма и которьій располагается в крьшке 3, состоит из вьшполненной в виде единого целого части подсоединенного влагонепроницаемого слоя материала, которьій также образует верхнюю торцевую стенку 5. Для того, чтобьї обеспечить возможность вьіламьнвания в верхнем направлений верхнего конца желоба 33 для розлива при удалениий крьішки 3, между верхней торцевой поверхностью желоба 33 для розлива и внутренней поверхностью двухскатной стенки 28 крьішки З вьіполнено кольцеобразное уплотнение. Оно вьіполняется уплотняющим инструментом 34 в основном круглой формь!, которьй на своем верхнем конце имеет кольцеобразную рабочую поверхность, которая может бьть онагрета до температурь,, обеспечивающей термоуплотнение. Путем прижатия уплотняющего инструмента 34 к внутренней торцевой поверхности желоба для розлива обеспечивается кольцеобразное уплотнение между материалом желоба для розлива и крьішкой, так что кришка может бьїть отделена от верхней части упаковочного контейнера только посредством одновременного отрьіва в верхнем направлений торцевой поверхности желоба 33 для розлива по кольцевому уплотнению.

При открьіванийи упаковочного контейнера по изобретению свинчивается винтовой стопор или крьішка 3, после чего конец желоба для розлива, уплотненньїй относительно внутренней поверхности крьішки, отходит от желоба и следует за винтовьїм стопором, как показано на фиг.11. Поскольку влагонепроницаєемьй материал в термопластичном диске 24 разрьшваеєтся только при удалении крьшки 3, гарантируется, что открьвное устройство остаєтся полностью влагонепроницаемь!/м, при чем его конструкция в то же время гарантирует невозможность скрьїтного умьішленного или случайного открьівания.

Когда упаковочньй контейнер известного типа, например, контейнер с двухскатньім верхом, показанньй на фиг.1 и

З - 7, обеспечивают открьівньм устройством по изобретению, термопластичньй диск 8 может бьть нанесен посредством теплового уплотнения на упаковочньй материал еще перед тем, как последнему придана форма упаковочного контейнера, то есть пока он все еще имеет форму полосьй или листа. После зтого придание упаковочному материалу формь! отдельньїх упаковочньїх контейнеров может бьіть вьіполнено обьічньмм способом и обьічньмми упаковочньми машинами до того момента, когда верхнее отверстие упаковочного контейнера должно бьть наполнено желаємьм содержимьм. Перед рабочим местом заполнения добавляются одно или более рабочих мест для осуществления процесса согласно фиг.3 - б включительно, после чего хорошо известньм способом может бьть произведено заполнение, а затем верхняя часть складьшваєтся и уплотняеєется посредством хорошо известной технологии с обеспечением влагонепроницаєемости.

Упаковочньійй контейнер, показанньй на фиг.2 и 8 - 11, изготавливают из упаковочного слоистого материала, которой вначале придаєтся трубчатая форма, после чего продольнье края материала уплотняются относительно друг друга с обеспечением влагонепроницаемости, так что образуется охватьявающая стенка 6. После зтого охватьвающая стенка располагаєтся в кольцеобразном держателе 22 и термопластичньй диск 24 располагаєтся таким образом, чтобь! он опирался на верхний конец охватьвающей стенки 6. Формующий инструмент 25 с крьішкой в месте вьіреза 27 приводится в рабочеє положение, после чего происходит процесс формования по фиг.8 и 9. Когда формующий инструмент 25 и держатель 22 удаляются и в итоге происходит операция по фиг.10, упаковочньійй контейнер поворачивается верхней стороной вниз, после чего он заполняется через донную часть желаемьм содержимьм.

Наконец, донную часть упаковочного контейнера герметизируют, например, посредством складьвания и теплового уплотнения подготовленньїх поверхностей донной стенки или любьім другим приемлемьм способом, например, с помощью дополнительного диска из материала, которьій термоуплотняют вдоль нижнего края охватьвающей стенки 6.

Как открьвное устройство, так и способ его изготовления, безусловно, также могут бьть использовань! с совершенно иньмми типами упаковочного контейнера, например, с такими контейнерами, которье изготавливают из различньїх сочетаний материалов и из одной или большего количества различньїх деталей. Часть упаковочного контейнера, которая снабжена желобом для розлива по изобретению, должна бьіть изготовлена из термически формуеєемого слоя материала, однако она может составлять либо ограниченную часть упаковочного контейнера, либо представлять собой часть всего упаковочного контейнера, вьіполненную заодно с ним, которая в зтом случає целиком изготавливаєтся посредством теплового формования.

Когда упаковочнье контейнерьй изготавливают из вькройки материала, упомянутая вькройка целиком или частично может состоять из термоформуемого материала. После образования из вьікройки упаковочного контейнера, которьій может бьть заполнен и герметизирован, вьбранную часть упаковочного контейнера нагревают для преобразования его формь! посредством внешнего вакуума в желоб для розлива согласно тому, что описано ранее.

Если упаковочньій контейнер уплотнен и таким образом полностью воздухонепроницаем, при зтой операции будет использоваться часть зоньії головного пространства в упаковочном контейнере и создаваться определенное отрицательное давлениє, так что гибкие стенки контейнера будут несколько вьігибаться внутрь. Однако зто не является недостатком. Когда упаковочньій контейнер такого типа вскрьїт, что может произойти при удалений крьІшки, либо позднее отдельньм действием, воздух будет поступать в контейнер, так что поверхность наполненного содержимого понизится, а стенки контейнера примут их первоначальную форму.

Если крьішка также изготавливаєтся из термопластичного материала, то ее можно формовать в то же время, что и желоб для розлива, но при зтом необходима наружная формующая часть, с тем чтобь! придать кришке правильную внешнюю форму.

Внутренняя форма крьішки должна соответствовать ее наружной форме (материал должен бьїть тонким), причем в зтом случає внутренняя форма обеспечиваеєт соответствующую форму желоба для розлива. Предварительное условие для описанного вьшше процесса, безусловно, заключаєется в том, что предотвращаєтся уплотнение пластикового материала кришки с материалом желоба для розлива в любой степени по большей части его поверхности. Зто может бьть достигнуто путем соответствующего вьібора материала или посредством покрьїтия слоями, препятствующими уплотнению.

Как упомянуто ранее, требуется определенная форма вьїходного канала 30, идущего изнутри внутренней сторонь! крьішки З, чтобьї! воздух, которьій находится в криішке, не препятствовал образованию желоба 21, 33 для розлива.

Естественно нежелательно, чтобьї канал имел такое расположение, которое вьізьвало бьі утечки при повторном закрьшаний открьтого упаковочного контейнера крьиішкой 3, и позтому конец канала, вьіходящий изнутри крьішки, может бьть и не помещен в двухскатной стенке 28, что на первьій взгляд необходимо для вьїхода воздуха, захваченного в процессе формования.

Практические испьітания, однако, показали, что совершенно удовлетворительное формование обеспечиваеєтся даже в том случає, когда конец канала вьїходит наружу через охватьвающую стенку 29, поскольку материал диска 8, 24 во время его формования отжимает воздух от центра с вьісокой скоростью наружу. Оптимальное соотношение между хорошей формой и минимальной утечкой достигается в случає, когда конец канала, виіходящего наружу из закривающей части, расположен по существу на полпути (те. на середине) охватьвающей стенки, или, иньІмМи словами, на некотором расстояний от двухскатной стенки 28 и от нижнего края охватьвающей стенки 29, обращенного к упаковочному контейнеру.

Зтот канал необязательно формовать в виде отверстия 30 в охватьвающей стенке 29, но он может также представлять собой щель, продолжающуюся вертикально во внутренней поверхности охватьвающей стенки, которая через соответствующую радиальную щель в краевой поверхности охватьвающей стенки сообщаєтся с окружающим воздухом.

бо До як зи

Ох кл,

Яанеи ! | Ї ї її | Г

ЦЕ у. о, | !

Фиг. 1 Фиг. 2 я. КІ Її ж ; М, хв с

Н ЩО Лі як р Пл пливи Е-- щі Я А ! шк а: й шани ни і МІД 1. ; І ! й І | й і й ! ! З | І? и ; ! ! шщ ше

І і ! ше ! ! ! : І Ї ; і й і І В

Фиг. З Фиг. 4 Фиг. 5

ОЙ шини пиши а МУ 21-

ЗАЙ | У

ПЛ т У о. 2 З гі

Ї

Фиг. 6 Фик.7

Я В м - КК юю ММК з, ? Й | Фиг, 8 пу їй НО 7 ЩІ Фиг. З ЩІ 4. КНУ. у ше

Фиг. 10 . коня

Б я еко

Що Фиг. 11 І