УКУПОРОЧНАЯ СИСТЕМА
CAPPING SYSTEM

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Область, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится в основном к укупорочным системам для контейнеров.
Уровень техники
Укупорочные системы представляют собой устройства, которые герметично закупоривают содержимое контейнера, тем самым защищая содержимое контейнера от загрязнения, кислорода, влаги, пролива и испарения. Появилось много видов укупорочных систем, которые служат этим целям. Например, состоящие из двух частей укупорочные системы часто применяются в консервировании и других видах обработки пищевых продуктов. Состоящая из двух частей укупорочная система, также известная как комбинированная крышка, обычно состоит из винтового ободка и диска. Диск устанавливается внутри ободка между ободком и контейнером. Во многих случаях диск имеет расположенный по окружности приподнятый бортик, который имеет нижнюю часть, приспособленную для приведения в контакт с участком контейнера. Также диск может иметь нанесенный по окружности чувствительный к нагреванию клеящий материал или герметик, располагающийся на нижней стороне приподнятого бортика диска. Этот герметик обеспечивает плотный контакт между диском и участком контейнера и может предохранять диск от бокового смещения.
Контейнер обычно заполняется пищевыми продуктами или напитками перед герметизацией укупорочной системы. Пищевые продукты или напитки могут быть стерилизованы в промышленных условиях. После чего укупорочная система может устанавливаться на контейнер. Обычно для закрытия контейнера с использованием состоящей из двух частей укупорочной системы диск устанавливается на подлежащий закупориванию контейнер, и винтовой ободок неплотно навинчивается поверх диска на горлышко контейнера. Винтовой ободок часто остается достаточно свободным для того чтобы при нагревании и стерилизации контейнера происходило удаление газов под диском. После тепловой обработки винтовой ободок затягивается и закупоренный контейнер охлаждается. Под воздействием медленного охлаждения контейнера и его содержимого давление внутри контейнера снижается. Это создает парциальное давление внутри контейнера, заставляя диск прочно прижиматься к участку контейнера и формировать герметичное уплотнение. Этот тип крышки является эффективным, потому что он может сохранять целостность уплотнения во время стерилизации и позволяет контейнеру быть повторно запечатанным потребителем без необходимости использования дополнительного внутреннего уплотнения.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение направлено на новую укупорочную систему, которая включает контейнер, имеющий горлышко и участок, расположенный на верхней части горлышка. Внешняя стенка горлышка, расположенная непосредственно под участком, является вертикальной, и участок опускается вниз под наклоном к наружной стенке контейнера под углом примерно между 1° и 10°.
Также представлен ободок, приспособленный для установки на горлышко контейнера. Ободок имеет верхнюю часть и круговой выступ, проходящий внутрь от верхней части. Дополнительно представлен диск, приспособленный для размещения между ободком и участком контейнера. Диск имеет расположенный по окружности приподнятый бортик, на нижней стороне которого представлен обращенный вниз канал, который содержит прокладочный материал. Соотношение толщины канала к толщине участка контейнера находится в диапазоне примерно от 2:1 до 1:1. При установке диска в ободок круговой выступ ободка проходит внутрь за расположенный по окружности бортик диска и имеет цепляющую часть, которая захватывает верхний и внутренний край расположенного по окружности приподнятого бортика.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Для более полного понимания настоящего изобретения делается обращение на следующее описание, взятое в совокупности с прилагаемыми чертежами.
Фигура 1 иллюстрирует вид в разрезе варианта укупорочной системы настоящего изобретения, в котором ободок полностью помещен в диск и участок контейнера, но не затянут на диск и участок контейнера.
Фигура 2 иллюстрирует увеличенный вид в разрезе варианта укупорочной системы настоящего изобретения, в котором ободок помещен в диск и участок контейнера, но не затянут на диск и участок контейнера.
Фигура 3 иллюстрирует увеличенный вид в разрезе укупорочной системы настоящего изобретения, в котором ободок помещен в диск и участок контейнера, но не затянут на диск и участок контейнера. В этом варианте дана иллюстрация примерных углов участка, канала и верхней части ободка.
Фигура 4 иллюстрирует увеличенный вид в разрезе варианта укупорочной системы настоящего изобретения, в котором ободок затянут на диск и участок контейнера, тем самым приводя в плотный контакт участок контейнера с прокладочным материалом.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Обратимся к подробному разъяснению вариантов изобретения, один или более примеров которых приводятся ниже. Каждый пример представлен в виде пояснения изобретения, но не его ограничения. В действительности для опытного специалиста в данной области будет очевидно, что в данном изобретении могут быть сделаны различные изменения или вариации без отклонения от объема и сущности изобретения. Например, характеристики, проиллюстрированные или описанные как часть одного варианта, могут быть использованы в другом варианте для развития еще следующего варианта.
Таким образом, предполагается, что настоящее изобретение охватывает такие изменения и вариации, которые находятся в рамках прилагаемых пунктов формулы изобретения и их эквивалентов. Другие объекты, характеристики и аспекты настоящего изобретения являются раскрытыми или очевидными из следующего подробного описания. Должно быть понятным для среднего специалиста, что настоящее обсуждение является только описанием примеров осуществления и не предполагает быть ограничением более широких аспектов настоящего изобретения.
Использующийся здесь термин «горлышко» следует понимать как верхняя часть контейнера, которая окружает отверстие контейнера и имеет конфигурацию для размещения крышки. Так, например, горлышко показано на Фигурах как 22.
Использующийся здесь термин «участок» следует понимать как верхняя часть горлышка, которая взаимодействует с прокладочным материалом диска и создает герметичность. Так, например, участок показан на Фигурах как 21.
Использующийся здесь термин «юбка» следует понимать как вертикальная стенка ободка, опускающаяся вниз от верхней части ободка. Так, например, юбка показана на Фигурах как 14.
Использующийся здесь термин «расположенный по окружности приподнятый бортик» следует понимать как приподнятое кольцо по окружности диска. Так, например, расположенный по окружности приподнятый бортик показан на Фигурах как 32.
Термин «прокладочный материал» означает любой тип уплотняющего материала, который может быть помещен между диском и участком контейнера для предотвращения выхода веществ, таких как газ или жидкость. Так, например, прокладочный материал показан на Фигурах как 34.
Как показано в целом на фигурах, настоящее изобретение направлено на новую укупорочную систему 10, включающую контейнер 20 и крышку, навинченную на контейнер 20. Крышка может представлять собой крышку, состоящую из двух частей. В общих чертах, диск 30 помещается внутри ободка 11, между ободком 11 и контейнером 20. Ободок 11 имеет верхнюю часть 12, круговой выступ 13, проходящий внутрь от верхней части 12, и юбку 14, проходящую вниз от верхней части 12. Диск 30 имеет центральную часть 31 и расположенный по окружности приподнятый бортик 32, обходящий по окружности центральную часть 31. Нижняя часть бортика 32 может иметь обращенный вниз канал 33, который содержит подкладочный материал 34. Под давлением подкладочный материал 34 должен герметично закупоривать диск 30 к участку контейнера 21.
Ободок 11 может навинчиваться на контейнер с помощью кольцеобразной резьбы 16 и 23, которая расположена на внешней поверхности горлышка 22 и внутренней поверхности юбки 14 ободка соответственно. Кольцевая резьба 16 и кольцевая резьба 23 соответствуют друг другу и обеспечивают плотное прилегание между ободком 11 и контейнером 20, тем самым герметично закупоривая подкладочный материал 34 диска 30 напротив участка 21 контейнера 20. В некоторых вариантах изобретения кольцевая резьба 16 и 23 является непрерывной резьбой. Непрерывная кольцевая резьба может состоять из непрерывной выпуклой спирали. В некоторых определенных вариантах кольцеобразная резьба 16 и 23 является прерывистой резьбой или выступами. Выступающая резьба может быть разработана таким образом, чтобы участки резьбы были расположены на одинаковом расстоянии вокруг горлышка контейнера. Крышка имеет совмещающиеся части, которые захватывают каждый из участков резьбы.
В варианте изобретения, по меньшей мере, один кольцевой бортик 40 представлен на верхней поверхности верхней части 12 ободка 11. В некоторых вариантах два или три кольцевых бортика 40 могут располагаться на верхней поверхности верхней части 12 ободка 11. Кольцевой бортик(и) 40 может быть круглым, квадратным или любой другой формы. Кольцевые бортики обеспечивают ободку 11 дополнительную опору и стабильность во время уплотнения ободка на контейнер. Когда ободок обычной, состоящей из двух частей крышки завинчивается на контейнере, неравномерная сила может вызвать деформацию ободка. Кольцевые бортики 40, расположенные на верхней поверхности верхней части 12 ободка 11, обеспечивают ободку стабильность и уменьшение нежелательной деформации ободка.
В определенных вариантах участок контейнера 21 опускается под наклоном вниз к наружной стороне контейнера под углом А, который составляет примерно между 1° и 10° (показано на Фигуре 3). В определенных вариантах участок контейнера 21 опускается под наклоном вниз к наружной стенке контейнера под углом А, который составляет примерно между 3° и 7°. В еще другом варианте участок контейнера 21 спускается под наклоном вниз к наружной стенке контейнера под углом А, который составляет примерно 5°, таким образом, что внутренний край участка контейнера находится на 5° выше, чем наружный край участка контейнера.
Нижняя сторона 19 верхней части 12 ободка 11 и канала 33 также может опускаться под наклоном вниз к внешней стороне укупорочной системы под углами В и С соответственно, которые в основном аналогичны углу А участка контейнера. В одном варианте изобретения каждый из участка контейнера 21, канала диска 33 и верхней части 12 опускается вниз к внешней стороне контейнера под углом наклона примерно 5°.
В некоторых выпускаемых в промышленности контейнерах область участка имеет направленный вниз угол наклона примерно 15°. В противоположность этому почти плоская область участка, между 1° и 10°, делает возможным сплошное покрытие прокладочным материалом 34 участка контейнера 21 по мере того как диск 30 прижимается на контейнер 20. К тому же область уплотнения еще больше увеличивается, если угол диска и ободка соответствуют углу участка контейнера.
Для создания определенного угла на участке контейнера контейнер 20 может формоваться экструдированием и удаляться из вращающегося колеса с излишками пластмассового материала, который остается на горлышке в виде загрязнения. Этот материал затем может удаляться с помощью вращающегося лезвия ножа. Лезвие ножа может устанавливаться под любым углом, например 5°, ниже плоской поверхности. Лезвие ножа затем отделяет излишки от контейнера под углом 5°. Это создает угол, при котором внутренний край участка контейнера немного выше, чем внешний край участка контейнера. Почти плоская область участка обеспечивает более равномерное распределение прокладочного материала 34 по участку контейнера 21. Диск и ободок могут производиться таким образом, чтобы обеспечить соответствующие углы.
В определенных вариантах изобретения ободок 11 имеет расположенное по центру отверстие 18. В этом варианте круговой выступ 13 определяет наружный край 17 верхнего отверстия 18. Диск 30 укупорочной системы 10 помещается между ободком 11 и участком контейнера 21. Он может быть помещен в ободок 11 непосредственно под проходящим внутрь круговым выступом 13 ободка 11. Диск 30 может вращаться внутри ободка 11. Аналогично ободок 11 может вращаться, в то время как диск 30 удерживается на месте с помощью трения прокладочным материалом и участком контейнера 21. Когда ободок 11 прижимается на контейнер 20, диск 30 обеспечивает герметичное уплотнение контейнера 20 (показано на Фигуре 4).
Канал 33, который содержит прокладочный материал, разработан для создания герметичного уплотнения с участком 21 контейнера 20. В одном варианте в качестве прокладочного материала 34 может быть пластизоль. Пластизоль является жидкой смесью резины и пластификаторов, которые затвердевают при нагревании. В варианте настоящего изобретения покрытый пластизолем диск создает воздухонепроницаемое уплотнение напротив участка контейнера для предотвращения доступа кислорода или других примесей.
В некоторых вариантах изобретения, когда диск 30 помещен в ободок 11, круговой выступ 13 ободка 11 проходит внутрь за приподнятым бортиком 32 диска 30 и имеет цепляющую часть 15, которая захватывает верхний и внутренний край бортика 32. В обычно использующихся укупорочных системах, так как ободок прижат на участок контейнера, прижимающая сила, вызванная приложением вращающего момента, вытягивает наружу вкладыш диска. Однако в настоящем изобретении, поскольку ободок 11 плотно прижат к участку контейнера 21, под действием цепляющей части 15 выступа 13 возникает сила, направленная вниз на верхний и внутренний край бортика 32, тем самым создавая такую же силу, которая направлена вниз на верхнюю, наружную и внутреннюю поверхность участка 21 контейнера. Участок контейнера может затем образовать канал в прокладочном материале, равномерно распределяя прокладочный материал по внутреннему, верхнему и наружному участку контейнера. Это обеспечивает прокладочному материалу более качественное уплотнение на участке контейнера и предотвращает впуск или выпуск газообразных или жидких веществ.
В другом конкретном варианте изобретения соотношение толщины канала 33 к толщине участка поверхности находится в диапазоне примерно от 2:1 до 1:1. В конкретных вариантах соотношение толщины канала 33 к толщине участка контейнера 21 находится в диапазоне примерно от 1.75:1 до 1:1. В других вариантах соотношение толщины канала 33 к толщине участка контейнера 21 находится в диапазоне примерно от 1.5:1 до 1:1. В еще другом варианте соотношение толщины канала 33 к толщине участка контейнера 21 находится в диапазоне 1.48:1. В этих вариантах толщина канала 33 немного больше, чем толщина участка 21 контейнера, с которым он контактирует. Относительно узкий канал 33 является эффективным, поскольку область покрытия прокладочного материала 34 в канале 33 хорошо распределяется сверху, внутри и снаружи участка контейнера 21, по мере того как диск 30 прижимается вниз на участок контейнера 21
В конкретном варианте изобретения внешняя стенка 24 горлышка контейнера 22, расположенная выше круговой резьбой 16 и непосредственно ниже участка 21, является вертикальной. Часто на контейнерах внешняя стенка горлышка контейнера поворачивается немного внутрь. Это не обеспечивает большую поверхность контакта для уплотнения прокладочным материалом. Формование внешней стенки 24 горлышка 22 в виде совершенно прямой вертикальной стенки увеличивает область участка контейнера 21 при контакте с покрытым подкладочным материалом 34 диском 30. Это максимально увеличивает поверхность контакта уплотнения и создает центральное прижимное усилие ободком крышки 11, которое распределяется равномерно над верхней частью, внутренним краем и внешним краем участка контейнера 21.
При обработке и стерилизации контейнер 20 настоящего изобретения может быть заполнен продуктами питания или напитками перед герметизацией укупорочной системы 10. Укупорочная система 10 затем может устанавливаться на контейнер 20. Диск 30 может располагаться над контейнером 20 и ободок 11 плотно завинчиваться на контейнер 20. Контейнер 20 может затем нагреваться и стерилизоваться. Укупорочная система 10 изобретения успешно сохраняет целостность уплотнения продукта во время стерилизации и позволяет контейнеру 20 быть вновь запечатанным потребителем без необходимости дополнительного внутреннего уплотнения.
Различные компоненты укупорочной системы настоящего изобретения могут быть произведены из различных материалов, включая металлы, пластик или стекло. В некоторых вариантах изобретения каждый из контейнера, диска или ободка может быть сделан из одинакового материала, такого как пластик. В определенных вариантах контейнер, диск и ободок могут производиться из разных материалов, как например, стеклянный контейнер, металлический диск или пластиковый ободок. В конкретном варианте контейнер и ободок могут быть пластиковыми, и диск может быть металлическим.
В одном варианте настоящего изобретения ободок является пластмассовым. В этом варианте ободок может быть изготовлен из любого пластмассового материала, включая один или более выбранных из группы, состоящей из полиэтилена, полипропилена, полистирола, циклоолефина сополимера, полиэтилентерефталата, полиэтилен-нафталат, сополимер этилена и винилового спирта, поли-4-метилпентен-1, поли(метил метакрилат), акрилонитрил, поливинилхлорид, поливинилиденхлорид, стерин акрилонитрил, акринитрил-бутадиен-стирин, полиамид, полиацетал, поликарбонат, полибутилен терефталат, иономер, полисульфон, политетра-флуороэтилен, полиэстер, винилэстер, полиуретан и полиуреа. В определенных вариантах, ободок изготавливается из полипропилена.
Пластмассовый ободок обладает преимуществом в том, что пластмассовый ободок не подвергается коррозии или ржавчине и может использоваться много раз без повреждения внешнего вида. В определенных вариантах ободка внешняя сторона юбки может иметь множество вертикальных выступов или других захватывающих механизмов, разработанных для содействия захвату и поворачиванию ободка. В других вариантах ободок может быть снабжен средствами защиты от вскрытия. Ободок может иметь отрывное кольцо и шарнирно прикрепленные к отрывному кольцу вдоль его нижнего конца серии направленных вверх и внутрь защитных зубчатых полосок или язычков. В конкретных вариантах ободок может быть изготовлен литьем под давлением.
В варианте изобретения диск является металлическим. В конкретном варианте диск сделан из нержавеющей стали. Обычно диск может быть полужестким. В этом варианте диск может иметь центральную часть достаточно свободной, с тем чтобы быть частично втянутым внутрь в открытое входное отверстие контейнера, когда давление внутри контейнера меньше, чем давление снаружи контейнера. Отклонение центральной части диска обеспечивает визуальную индикацию наличия герметичного уплотнения.
В определенных вариантах контейнер настоящего изобретения может быть изготовлен пневмоформованием с экструзией и может включать любой подходящий пластмассовый материал, известный в данной области техники. Контейнер может быть любого размера и должен быть приспособлен для установки соответствующей, состоящей из двух частей, укупорочной системы. В одном варианте контейнер может включать банку. В некоторых вариантах контейнер может включать бутылку, такую как бутылочка для новорожденных или детская бутылочка. Бутылка может быть заполнена коровьим молоком, грудным молоком или детской смесью. После установки крышки настоящего изобретения на бутылку система может быть стерилизована или обработана каким-либо другим способом.
Если бутылка используется для коровьего молока, грудного молока или детской смеси, бутылка может быть заполнена и диск системы заменен соской. Ободок может затем прижиматься на соску и контейнер, сохраняя соску на месте. Контейнер и укупорочная система могут затем использоваться для подачи питания.
Укупорочная система настоящего изобретения пригодна для множества процессов заполнения, которые включают горячее заполнение, холодное заполнение, сухое уплотнение, пастеризацию и автоклавирование. Крышка может производиться разных размеров для широкого диапазона продуктов питания и напитков, таких как маринованные продукты, соусы, джемы, желе, орехи, соки, молочные напитки и детские смеси.
В определенных вариантах диск и ободок могут быть сделаны разного цвета, улучшая эстетичный вид упаковки продукта. Соответственно диск и/или ободок могут быть сделаны таким образом, что они могут маркироваться для коммерческого использования.
Все размещенные в описании ссылки, включающие без ограничения все документы, публикации, патенты, патентные заявки, презентации, тексты, доклады, рукописи, брошюры, книги, сообщения Интернета, статьи журналов, периодическую печать и т.п., в силу данной ссылки включаются в описание во всей их совокупности в тех случаях, когда они совместимы с формулой изобретения. Обсуждение ссылок проводится всего лишь для подведения итогов суждениям, сделанным их авторами, и не делается допущение того, что любая ссылка является техническим решением. Заявители сохраняют право критиковать точность и применимость размещенных ссылок.
Эти или другие изменения и вариации настоящего изобретения могут быть осуществлены на практике средними специалистами без отступления от сущности и объема настоящего изобретения. К тому же должно быть понятно, что аспекты различных вариантов могут заменяться как полностью, так и частями. Более того, такие специалисты будут понимать, что предшествующее описание является только примером и не предполагает ограничивать изобретение прилагаемой формулой изобретения. Следовательно, сущность и объем прилагаемой формулы изобретения не будут ограничиваться описанием содержащихся в них предпочтительных вариантов.