УПАКОВКА С ИНДИКАЦИЕЙ ВСКРЫТИЯ С УЛУЧШЕННЫМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ ОТКРЫВАНИЯ
PACKAGE WITH INDICATION OF OPENING WITH IMPROVED CHARACTERISTICS OF OPENING

Настоящая заявка имеет приоритет предварительной заявки США Сер. № 61/125,981, поданной 20 апреля 2008 года, содержание которой включено в настоящее описание путем ссылки.
Область изобретения
Настоящее изобретение в целом относится к упаковке с индикацией вскрытия, например, к емкости для напитков или подобных продуктов, с установленной полимерной крышкой, которая взаимодействует с емкостью для улучшения характеристик открывания. Предлагаемая упаковка с индикацией вскрытия выполнена для индикации вскрытия с заданной задержкой после начального перемещения крышки при вскрытии, тем самым повышая удобство вскрытия упаковки потребителями путем изоляции и разделения событий во время удаления крышки, которая оказывает сопротивление перемещению открывания, тем самым ограничивая пиковое усилие, требуемый для удаления крышки. Таким образом, настоящее изобретение ограничивает возможность непреднамеренного отсоединения крышки от емкости, тем самым обеспечивая возможность удобного и комфортного удаления крышки потребителем. Настоящее изобретение относится к требуемой величине и последовательному расположению различных элементов геометрии крышки для создания наиболее эффективной и удобной конструкции.
Уровень техники
Упаковка с индикацией вскрытия и, в частности упаковка с индикацией вскрытия для напитков и подобных продуктов нашла широкое распространение. Упаковка такого типа обычно содержит бутылку или подобную ей емкость, отформованную из полимерного материала и соединенную с ним крышку, также сформованную из полимерного материала, которая взаимодействует с емкостью для прочного и эффективного уплотнения содержимого емкости. Конструкции крышек с индикацией вскрытия и соединенных с ними емкостей раскрыты в патентах США №№ 4,938,370; 5,004,112; 5,167,335; 2,205,426 и 6,557,714, содержание которых включено в настоящее описание путем отсылки.
Несмотря на успех таких сформованных пластиковых крышек, например, описанных в вышеописанных патентах, в настоящее время на рынке растет озабоченность относительно безопасности упаковок для напитков. В результате возникла потребность в крышке для коммерчески доступных пластиковых емкостей для напитков, которая могла бы создавать индикацию попытки вскрытия еще до нарушения уплотнения упаковки. Известные технологии производства пластиковых крышек для емкостей с напитками не всегда отвечают этому требованию. Поэтому при определенных обстоятельствах имеется возможность нарушить уплотнение упаковки до срабатывания индикатора вскрытия.
Как показано в вышеприведенных патентах, в известных технологиях индикации вскрытия крышек пластиковых емкостей обычно применяется множество разнесенных по окружности хрупких перемычек. В обычной конструкции на финишной операции на разливочной линии на непрерывное запирающее кольцо на крышке наносят полоску индикации вскрытия. При снятии крышки пользователем, детали такой полоски индикации вскрытия, описанные в вышеупомянутых патентах, входят с зацепление с внутренней стороной запирающего кольца емкости и удерживают полоску на бутылке. Когда пользователь продолжает вращать крышку, чтобы вскрыть упаковку, на хрупкие перемычки воздействует растяжение, которое приводит к их разрушению, в результате чего полоска индикации вскрытия отделяется от тела крышки и, тем самым образует необратимое, видимое доказательство того, что упаковка была вскрыта.
Конкретные характеристики упаковочной технологии, включая пластиковые крышки, подверглись тщательному изучению и оценке. Одной из таких эксплуатационных характеристик является так называемый рабочий угол (Application Angle), т.е., угол поворота, измеренный от точки, в которой начальная точка резьбового образования крышки взаимодействует с начальной точкой резьбового образования бутылки. Производители крышек обычно указывают заданный рабочий угол и диапазон допусков, чтобы можно было правильно устанавливать крышки на бутылки на машине для розлива. Понятно, что неизбежно возникает статистическое распределение такого угла. Такое распределение называется распределением рабочего угла.
Другая характеристика упаковок с индикацией вскрытия относится к углу отвинчивания при котором хрупкие перемычки, соединяющие полоску индикации вскрытия с телом крышки, начинают разрушаться. Обычно, в качестве стандартного показателя используется разрушение 50% - 75% перемычек и такой показатель именуется "углом отрыва полоски" (Band Break Angle, BBA), то есть углом поворота, на котором происходит отрывание полоски. Этот угол измеряют в направлении отвинчивания крышки от полностью выбранного рабочего угла. Понятно, что и этот угол может варьировать, т.е. подвержен статистическому распределению. Такое распределение называют распределением угла отрыва полоски.
Другой характеристикой упаковки такого типа является угол отвинчивания, при котором начинается нарушение уплотнения и который именуется углом нарушения уплотнения (Seal Release Angle, SRA). Этот угол измеряют в направлении отвинчивания крышки при полностью выбранном рабочем угле. И в этом случае возникает статистическое распределение такого угла. Это распределение называют распределением угла нарушения уплотнения.
В настоящее время на рынке существует требование, чтобы статистическое перекрытие распределений BBA и SRA было таким, чтобы вероятность того, что BBA будет больше SRA на любой отдельной упаковке, составляла не более 20-200 на 10000.
С учетом этих характеристик упаковок с индикацией вскрытия, существуют два основных подхода к выполнению требования, согласно которому полоска индикации вскрытия должна отрываться до нарушения уплотнения. Конструктор упаковки может уменьшить средний угол отрыва полоски ВВА и соответствующее распределение ВВА, и/или увеличить средний угол нарушения уплотнения SRA и соответствующее распределение SRA. Увеличение SRA обычно приводит к повышенному расходу материала на изготовление крышки, что влечет нежелательные дополнительные издержки, и может быть нежелательно для упаковки газированных (находящихся под давлением) напитков. Если угол нарушения уплотнения SRA слишком велик, времени на стравливание газа и сброс давления во время открывания упаковки, до расцепления резьб крышки и бутылки, может не хватить и давление, действующее на крышку может сорвать крышку с емкости. Эффективным способом достижения отрыва полоски индикации вскрытия перед нарушением уплотнения является уменьшение среднего угла отрыва полоски (ВВА).
Предпочтительным и эффективным способом существенного уменьшения угла отрыва полоски является блокировка вращения полоски индикации вскрытия на начальном этапе открывающего перемещения крышки. Этого можно достичь путем сегментирования запирающего кольца на крышке (что приводит к желательному уменьшению веса бутылки и издержек на ее производство), и создания деталей на полоске индикации вскрытия, которые входили бы в зацепление с сегментами на бутылке на самой ранней стадии открывания крышки. Если такие сегменты на бутылке будут содержать угол захода или скошенную поверхность на рабочей стороне сегментов запирающего кольца бутылки, нежелательного зацепления и захвата деталей полоски индикации вскрытия во время установки крышки удастся избежать, что предотвратить преждевременное разрушение прикрепленных хрупких перемычек. Создав тупую кромку на стороне удаления сегментов запирающего кольца, можно обеспечить зацепление и захват деталей полоски индикации вскрытия во время открывания.
Следует отметить, что одним нежелательным аспектом такого типа упаковки с индикацией вскрытия является то, что типичные хрупкие перемычки, которые соединяют полоску индикации вскрытия с корпусом крышки легче разрушаются при натяжении, чем при срезании. После того, как вращение полоски индикации вскрытия относительно корпуса крышки будет заблокировано с помощью зацепления язычков-индикаторов с тупыми кромками сегмента запирающего кольца бутылки, такие перемычки вынуждены разрушаться в первую очередь при срезании, тем самым еще больше увеличивая усилие, требуемое для отрыва полоски и, в результате, общее усилие открывания упаковки.
В идеале угол отрыва полоски ВВА должен быть как можно ближе к нулю, чтобы ВВА был в достаточной степени меньше SRA. Однако, если угол ВВА будет очень близок к нулю, пользователь должен будет преодолеть не только усилие открывания, связанный с начальным разрывом интерфейса уплотнения упаковки, но и открывающее усилие, требуемое для разрыва перемычек, удерживающих полоску индикации вскрытия на корпусе крышки. Такие суммирующиеся моменты приводят к тому, что открывать упаковку становится неудобно и общее усилие открывания существенно превышает требования, обычно устанавливаемые производителями напитков.
Настоящее изобретение направлено на создание вариантов упаковок с индикацией вскрытия, существенно облегчающие открывание за счет изолирования и разделения требуемых усилий поворота на начальной стадии открывания, тем самым облегчая использование упаковки потребителями, сохраняя в то же время функцию индикации вскрытия.
Согласно изобретению выбраны эксплуатационные характеристики, для увеличения диапазона усилия открывания (Opening Torque Margin, OTM), диапазона индикации вскрытия (Temper Evidence Margin, TEM) и диапазона самоосвобождения (Auto Release Margin, ARM).
Существо изобретения
Согласно изобретению упаковка с индикацией вскрытия содержит емкость с горловинным участком, имеющим открытое отверстие и по меньшей мере одно наружное спиральное резьбовое образование. Упаковка дополнительно содержит крышку, имеющую верхний стеночный участок и продолжающийся от него юбочный участок, имеющий по меньшей мере одну спиральную резьбу для согласованного резьбового зацепления с соответствующей одним из наружных резьбовых образований емкости.
Крышка предлагаемой упаковки содержит уплотнительный участок, выполненный для уплотняющего взаимодействия с горловинным участком емкости, когда крышка находится в полностью надетом положении на емкости. Уплотнительный участок может содержать полностью интегрированную часть кожуха крышки, такую как пробочный уплотнительный элемент, опускающийся от верхней стенки крышки, или, альтернативно, может содержать отдельную уплотняющую прокладку, расположенную в крышке по существу рядом с ее верхней стенкой.
Согласно изобретению уплотнительный участок крышки выполнена для уплотняющего взаимодействия с горловинным участком емкости, когда крышка находится в полностью надетом положении, при этом упаковка определяет угол А1 от полностью надетого положения, при котором уплотнительный участок взаимодействует с емкостью для создания усилия начального отпирания, при этом упаковка далее определяет угол А10, при котором уплотняющее взаимодействие между уплотнительным участком и емкостью начинает нарушаться.
Предлагаемая упаковка содержит сжатый газ, например, для газирования содержимого емкости, и определяет угол А12, который больше угла А10, на который крышку поворачивают из полностью нанесенного положения и при котором давление газа внутри упаковки равно атмосферному.
Крышка предлагаемой упаковки с индикацией вскрытия дополнительно содержит полоску индикации вскрытия, соединенную с юбочным участком для зацепления с упаковкой во время удаления крышки с емкости. Упаковка определяет угол отрыва полоски (ВВА) относительно положения, в котором крышка полностью надета, и при котором полоска индикации вскрытия дает заданную степень визуальной индикации вскрытия. Крышка далее определяет усилие сопротивления при индикации вскрытия, возникающий при вращении крышки относительно емкости, связанный с полоской индикации вскрытия, создающей визуальное свидетельство вскрытия при угле отрыва полоски.
Крышка может перемещаться на бутылке из полностью надетого положения для ее удаления, при этом крышка создает совокупное усилие отвинчивания, которое включает усилие начального отпирания, усилие сопротивления средства индикации вскрытия и любое другое усилие сопротивление открыванию (например, создаваемое резьбой), который не превышает приблизительной величины "х" Н/м, для увеличения диапазона усилия открывания (Opening Torque Margin), при этом разница между углом отрыва полоски ВВА и углом А10 в среднем составляет не менее Ø градусов для увеличения диапазона индикации вскрытия, где "х" равно DK/0,066, а DK равно наружному диаметру наружной захватываемой поверхности юбочного участка в дюймах.
Согласно изобретению, крышка предлагаемой упаковки может поворачиваться относительно емкости на угол А9, который больше угла А12, и при угле А9 внутренняя и наружная резьбового образования расцепляются и позволяют снять крышку с емкости.
Для определенных вариантов применения крышка упаковки по изобретению может содержать один или более выступ, препятствующий вращению, который выполнен для зацепления с емкостью во время удаления с него крышки. Выступы, препятствующие вращению выполнены и расположены так, чтобы усилие сопротивления выступов (Projection Resistive Torque) создаваемый выступами, в комбинации с начальным моментом отпирания (Initial Unlock Torque) и усилием сопротивления при индикации вскрытия (Tamper Evidence Resistive Torque), не приводил к превышению совокупным моментом удаления (Cumulative Removal Torque) заданной заданной величины.
Выступы, препятствующие вращению на крышке, могут быть выполнены и расположены так, чтобы усилие сопротивления, создаваемое этими выступами, возникало после поворота крышки на емкости на указанный угол отрыва полоски индикации вскрытия ВВА и до достижения угла А12.
Поскольку предлагаемая упаковка содержит сжатый газ, выступы, препятствующие вращению могут быть выполнены и расположены так, чтобы создавать усилие сопротивления выступов на крышку на угле поворота между углом А10 и углом А12, который будет превышать любую силу, стремящуюся сорвать крышку и прилагаемую давлением газа в упаковке, создавая тем самым предел самоосвобождения.
Выступы, препятствующие вращению могут быть выполнены и расположены для создания достаточного усилия сопротивления выступов при угле, превышающем угол А1, и для создания достаточного усилия сопротивления выступов при угле, превышающем угол отрыва полоски ВВА.
Для облегчения сброса давления газа из предлагаемой упаковки, либо емкость, либо крышка, либо и емкость, и крышка, определяют вентиляционные канавки, пересекающие соответствующую резьбу для облегчения сброса давления газа из емкости перед расцеплением соответствующих резьб во время открывания крышки емкости. Препятствующие вращению выступы крышки расположены на крышке так, чтобы минимизировать одновременное попадание выступов в соответствующие вентиляционные канавки емкости.
Согласно изобретению, предлагаемая крышка содержит полоску индикации вскрытия, соединенную хрупким соединением с юбочным участком крышки. Полоска индикации вскрытия выполнена для взаимодействующего зацепления сконтенером во время удаления крышки с емкости, что разрушения тем самым хрупкого соединения полоски индикации вскрытия и создания видимого свидетельства того, что упаковка была вскрыта.
В показанных вариантах полоска индикации вскрытия крышки содержит множество разнесенных по окружности отходящих внутрь выступов, выполненных для взаимодействия с соответствующим емкостью для требуемого разрушения такого соединения, обычно выполненных в форме множества разнесенных по окружности хрупких перемычек.
Следует отметить, что предлагаемая упаковка с индикацией вскрытия выполнена так, что во время открывающего перемещения крышки при ее снятии эта крышка поворачивалась на определенный угол, прежде чем привести в действие полоску индикации, чтобы разрушить соединение с юбочным участком крышки. За счет такой конструкции усилие, необходимый для поворота крышки из полностью надетого положения, был отделен от усилия, необходимого для активации индикатора вскрытия, что повышает удобство вскрытия для пользователя, но упаковка выполнена так, что индикация вскрытия активируется перед отходом уплотняющего участка крышки от емкости.
Для того, чтобы предотвратить вращение полоски индикации вскрытия на крышке, на наружной части емкости, помимо запирающего кольца или подобных деталей, выполнено сегментированное запирающее кольцо, которое в показанном варианте состоит из множества разнесенных по окружности запирающих элементов в форме разнесенных выступов, которые отходят наружу от горловинного участка емкости. Кромки сегментов или выступов запирающего кольца, которые входят в зацепление с гибкими язычками полоски индикации вскрытия во время установки крышки, предпочтительно содержат угол захода, или наклонную поверхность, которая позволяет запирающим язычкам на полоске индикации вскрытия легко пройти над сегментами, не препятствуя перемещению полоски.
Кромки сегментов запирающего кольца, которые входят в зацепление с язычками полоски индикации вскрытия во время удаления крышки, имеют тупые кромки или кромки другой геометрии, которые захватывают и удерживают язычки во время удаления крышки, тем самым препятствуя вращению полоски индикации вскрытия. Понятно, что полоска индикации вскрытия крышки снабжена запирающими язычками или другими элементами, которые имеют особую конфигурацию для зацепления с той стороной сегментов запирающего кольца, с которой они взаимодействуют при открывании, и препятствуют вращению полоски индикации вскрытия при открывании крышки пользователем. В альтернативных вариантах нет необходимости полностью обездвиживать полоску индикации. В этих вариантах запирающие язычки или другие элементы взаимодействуют с элементами емкости, такими как сегменты запирающего кольца, чтобы создать силы сопротивления, которые существенно замедляют вращение полоски индикации вскрытия по сравнению с кожухом крышки.
Эмпирические испытания показали, что для обычного соединения бутылки и крышки для начального преодоления статического коэффициента трения требуется поворот приблизительно на 5-20°. Понятно, что это не означает, что после поворота на 5-20° будет нарушено уплотнение и произойдет утечка. Это означает лишь то, что технология уплотнения трансформировалась из статического уплотнения с высоким коэффициентом трения, в динамическое уплотнение с существенно более низким коэффициентом трения.
Чтобы избежать проблемы суммарного эффекта усилия разрывания статического уплотнения и усилия отрыва полоски индикации вскрытия, в настоящем изобретении предусматривается задержка отрывания полоски индикации вскрытия на заданный угол, предпочтительно в диапазоне 5°-20° и, более предпочтительно, на 15°. Таким образом, во время открывающего перемещения потребитель сначала испытывает усилие, необходимый для нарушения статического уплотнения, а затем, сразу после их разрушения, испытывает усилие, необходимый для разрушения ломких перемычек на полоске индикации вскрытия. За счет задержки отрыва полоски индикации вскрытия на 10°-20°, предпочтительно на 15° открывающего поворота, пользователь не будет испытывать суммарного эффекта этих двух событий и, поэтому, сочтет общий усилие, необходимый для открывания упаковки, вполне приемлемым.
В показанных вариантах изобретения полоска индикации вскрытия снабжена множеством выступающих внутрь гибких выступов или язычков, каждый из которых выполнен подвижным вокруг соответствующей, по существу горизонтальной, шарнирной оси. Во время установки крышки эти язычки при контакте с поверхностью бутылки отжимаются вверх сегментами или выступами запирающего кольца на емкости, которые выполнены для отжимания выступов полоски индикации вскрытия, чтобы не прилагать чрезмерной нагрузки к хрупким перемычкам.
В одном показанном варианте крышка упаковки содержит по меньшей мере одну стопорную поверхность, с которой взаимодействует крышка во время ее установки на емкость. Стопорная поверхность ограничивает дальнейшее вращение крышки на емкости за полностью установленное положение на емкости.
Стопорная поверхность расположена на емкости так, что во время начального перемещения крышки из полностью установленного положения для удаления крышки с отверстия упаковки, полоска индикации вскрытия не зацепляется с сегментами или выступами запирающего кольца, пока крышка не будет повернута на заданный угол. Эта стопорная поверхность может быть установлена на емкости в таком положении, чтобы входить в зацепление с одним из витков внутренней резьбового образования на крышке, и может быть выполнена с по существу радиально ориентированной стопорной поверхностью для зацепления с внутренним резьбовым образованием крышки. В одном варианте стопорная поверхность образована одним или более из сегментированных запирающих элементов на емкости.
В одном показанном варианте стопорный элемент образует стопорную поверхность, выполненную для зацепления крышкой, когда она движется в полностью установленное положение, при этом стопорный элемент далее образует наклонную направляющую поверхность, отнесенную от стопорной поверхности. В этом варианте изобретения выступы полоски индикации вскрытия расположены относительно начала резьбового образования крышки, или другого элемента, входящего в зацепление с стопорным элементом емкости так, что язычки-индикаторы вскрытия располагаются в заданном отношении к стопорной поверхности, и, следовательно, сегментам или выступам запирающего кольца. Как будет понятно из нижеследующего, таким образом реализуется "синхронизированное" срабатывание индикатора вскрытия, когда крышка движется из полностью нанесенного положения и поворачивается на заданный угол.
В другом показанном варианте полоска индикации вскрытия крышки содержит множество разнесенных по окружности и продолжающихся внутрь гибких выступов, каждый из которых выполнен для поворота вокруг соответствующей по существу горизонтальной оси. В этом варианте емкость упаковки содержит сегментированное запирающее кольцо, имеющее множество разнесенных по окружности запирающих элементов в форме разнесенных сегментов или выступов, которые имеют специально выполнены для взаимодействия с язычками полоски индикации вскрытия для обеспечения требуемого синхронизированного срабатывания функции индикации вскрытия в соответствии с перемещением крышки из полностью установленного положения на емкости.
В этом варианте разнесенные по окружности сегменты запирающего кольца выполнены как множество разнесенных по окружности запирающих элементов, предназначенных для взаимодействия с полоской индикации вскрытия во время удаления крышки с емкости и для разрушения в результате такого взаимодействия хрупкого соединения между полоской индикации вскрытия и юбочным участком крышки. Каждый запирающий элемент образует нижнюю удерживающую поверхность, содержащую наклонную направляющую поверхность, оканчивающуюся продолжающейся вниз стопорной поверхностью. Продолжающиеся внутрь выступы на полоске индикации вскрытия расположены и выполнены так, что по меньшей мере один из выступов располагается между смежными запирающими элементами на емкости. Когда крышка находится в полностью установленном положении. При такой конструкции один из выступов полоски индикации вскрытия зацепляется с соответствующей стопорной поверхностью запирающего элемента во время открывающего перемещения крышки из полностью установленного положения. Перед тем, как выступ войдет в зацепление с стопорной поверхностью, крышка поворачивается на заданный угол, превышающий угол А1, тем самым разрывая хрупкое соединение.
Предпочтительно направляющая поверхность каждого запирающего элемента на емкости стягивает дугу по меньшей мере равную заданному углу, на который поворачивается крышка из полностью установленного положения, прежде чем произойдет отрыв полоски индикации вскрытия. Как показано на чертежах, стопорная поверхность может быть ориентирована по существу вертикально. В соответствии с показанным вариантом, нижняя удерживающая поверхность каждого запирающего элемента на емкости может далее определять запирающий паз на стопорной поверхности для приема соответствующего выступа полоски индикации вскрытия.
Взаимодействие между полоской индикации вскрытия на крышке и запирающими элементами емкости облегчается за счет того, что длина каждого из выступов полоски индикации вскрытия по существу равна расстоянию между обращенной внутрь поверхностью полоски индикации вскрытия и обращенной наружу поверхностью емкости между смежными запирающими элементами.
В еще одном показанном варианте предлагаемой упаковки с индикацией вскрытия по изобретению полоска индикации вскрытия крышки содержит участок кольцевой полоски и множество разнесенных по окружности, продолжающихся внутрь гибких выступов, при этом каждый выступ шарнирно соединен своим нижним участком с участком полоски. Следует отметить, что каждый выступ содержит относительно гибкий выступающий элемент, отходящий от внутренней, свободной кромки выступа.
В этом варианте емкость содержит сегментированное запирающее кольцо, содержащее множество разнесенных по окружности запирающих элементов, выполненных для взаимодействия с полоской индикации вскрытия крышки при снятии крышки с емкости, в результате чего осуществляется разрушение хрупких соединений с юбочным участком. Каждый запирающий элемент образует нижнюю, по существу горизонтальную направляющую поверхность и наклонную удерживающую поверхность, оканчивающуюся ниже соответствующей направляющей поверхности и проходящую по углом к ней.
Продолжающиеся внутрь выступы полоски индикации вскрытия расположены и выполнены так, чтобы по меньшей мере один из выступов располагался между смежными запирающими элементами на емкости, когда крышка находится в полностью установленном положении. Выступающий элемент на каждом выступе взаимодействует с запирающими элементами на емкости для предотвращения позиционирования по меньшей мере еще одного выступа в зацеплении с запирающим элементом, чтобы следующий выступ не мог зацепиться с удерживающей поверхностью соответствующего запирающего элемента. Таким образом один или более из выступов на полоске индикации вскрытия не приводятся в действие и не указывают на вскрытие, пока крышка не повернется на заданный угол из полностью установленного положения.
Таким образом, выступающий элемент каждого выступа зацепляется с направляющей поверхностью соответствующего запирающего элемента во время открывающего перемещения из полностью установленного положения, и крышка, прежде чем войти в зацепление с выступом с наклонной удерживающей поверхностью на одном из запирающих элементов, для разрушения хрупкой перемычки, должна повернуться на определенный угол.
Для создания требуемого заданного углового перемещения из полностью установленного положения направляющая поверхность каждого запирающего элемента стягивает дугу, по меньшей мере равную этому заданному углу. Выступающий элемент каждого выступа имеет толщину меньшую, чем соседняя свободная кромка выступа, и выступающий элемент каждого выступа факультативно имеет конфигурацию, скошенную внутрь в направлении от соседней свободной кромки выступа.
В одном варианте каждый выступ полоски индикации вскрытия образует углубление в своей свободной кромке по существу рядом с выступающим элементом, в которое выступающий элемент может смещаться или отклоняться, когда этот выступ зацепляется с направляющей поверхностью соответствующих запирающих элементов при перемещении крышки из полностью установленного положения. В другом варианте выступающий элемент отклоняется и складывается наружу при зацеплении с направляющей поверхностью соответствующего запирающего элемента на емкости. Таким образом, выступающий элемент отклоняется направляющей поверхностью соответствующего запирающего элемента и допускает поворот крышки на заданный угол, прежде, чем этот выступ войдет в зацепление с наклонной удерживающей поверхностью запирающего элемента для индикации вскрытия.
Для создания необходимого взаимодействия между выступами полоски и запирающими элементами емкости каждый выступ на полоске индикации вскрытия имеет длину, превышающую расстояние между обращенной внутрь поверхностью участка ленты и обращенной наружу поверхностью емкости между смежными запирающими элементами.
Другие признаки и преимущества изобретения будут понятны из нижеследующего подробного описания, приложенных чертежей и формулы изобретения.
Краткое описание чертежей
Фиг.1А-9А - графическое представление эксплуатационных характеристик предлагаемой упаковки с индикацией вскрытия, показывающее эти характеристики относительно угла поворота крышки при снятии с соответствующей емкости.
Фиг. 1 - схематический вид крышки с индикацией вскрытия для упаковки по изобретению
Фиг.2 - схематический вид емкости упаковки по изобретению.
Фиг.3 - вид снизу крышки по Фиг.1
Фиг.4 - сечение емкости по Фиг.2.
Фиг.5 - фрагментарный схематический вид упаковки с индикацией вскрытия по изобретению, содержащей крышку по Фиг.1 и емкость по Фиг.2.
Фиг.6 - фрагментарный схематический вид альтернативного варианта уплотняющего участка крышки по Фиг.1.
Фиг.6А - схематический вид модифицированного емкости для этого варианта упаковки с индикацией вскрытия.
Фиг.7 - схематическая иллюстрация емкости в альтернативном варианте упаковки с индикацией вскрытия по изобретению.
Фиг.8 - емкость по Фиг.7, взаимодействующий с крышкой в этом варианте упаковки
Фиг.9 - схематический вид с частичным вырезом крышки с индикацией вскрытия для использования с емкостью по Фиг.7 в этом варианте упаковки с индикацией вскрытия.
Фиг.10, 11, 12 и 12а - альтернативные варианты емкости по Фиг.10 для этого варианта упаковки с индикацией вскрытия.
Фиг.13 - схематический вид крышки с индикацией вскрытия для использования в другом варианте упаковки по изобретению.
Фиг.14 - схематический вид емкости для использования с крышкой по Фиг.12 в этом варианте упаковки по настоящему изобретению.
Фиг.15 - схематический вид отходящих внутрь выступов крышки по Фиг.13.
Фиг.16 - схематический вид запирающего элемента емкости по Фиг.14 для этого варианта упаковки по изобретению.
Фиг.16а - схематический вид, иллюстрирующий работу этого варианта упаковки по изобретению.
Фиг.16b - схематический вид, иллюстрирующий альтернативную конструкцию для этого варианта изобретения.
Фиг.17 - альтернативный вариант емкости по Фиг.14 для этого варианта упаковки по изобретению.
Хотя настоящее изобретение может быть реализовано в различных формах, на чертежах показаны и ниже описаны предпочтительные его варианты с пониманием того, что нестоящее описание следует считать примером изобретения, не ограничивающим изобретение конкретными показанными вариантами.
Как описано выше, настоящее изобретение относится к упаковке с индикацией вскрытия, которая выполнена для обеспечения надежной и достоверной индикацию вскрытия, в то же время обеспечивая удобство пользования потребителем, в частности, удобство открывания упаковки путем удаления крышки с емкости при первоначальном вскрытии упаковки. Следует отметить, что предлагаемая упаковка с индикацией вскрытия выполнена для блокирования или существенного замедления вращения полоски индикации вскрытия крышки при начальном открывающем перемещении крышки для вскрытия упаковки. Варианты изобретения допускают открывающее перемещение крышки из полностью установленного положения на соответствующем емкости на заданный угол, прежде чем сработает полоска индикации вскрытия крышки, указывающая на факт вскрытия упаковки. Это позволяет отделить статическое трение, возникающее при начальном перемещении уплотняющего участка крышки при выходе из уплотняющего взаимодействия с емкостью, от события индикации вскрытия. Крутящие моменты, которые должен приложить потребитель во время открывающего перемещения, таким образом оказываются разделены и изолированы друг от друга, что облегчает процесс удаления крышки. В то же время, предлагаемая упаковка с индикацией вскрытия выполнена так, что активировать индикацию вскрытия до нарушения уплотнительного соединения, обеспечивая тем самым высокую степень защиты содержимого упаковки.
На Фиг. 1А показано усилие, необходимое для начального поворота крышки на бутылке. Полностью закрытое положение показано слева в точке 0, а полностью открытое - справа. Этот усилие обусловлен в первую очередь трением на уплотнении (трением между уплотнением на крышке и концом бутылки). В незначительной степени и только в случае жесткого или хрупкого пластика или металла, это событие приложения усилия обусловлено нарушением статического трения, или "прилипания". В более мягком материале явление статического трения не возникает. Угол А1 - это угол открывания, при котором усилие достигает пиковой величины (Т1). При контакте "металл-металл" этот угол будет равен 0. Для более мягкого материала этот угол невелик, но не равен нулю. Угол А2 - это положение, в котором уплотнение больше не прижимает крышку к резьбе. Однако, другие источники трения остаются.
На Фиг.2А показано нарастание и уменьшение усилия, необходимого для активации некоторой функции индикации вскрытия (ТЕ). Этот механизм индикации вскрытия часто (но не всегда) является хрупкой перемычкой. Угол А3 указывает на первоначальный контакт с индикатором вскрытия. Угол А4 определяет максимальное усилие Т2. Угол А5 - это угол, при котором индикатор вскрытия сработал по определению. В случае хрупкой перемычки этот угол именуется углом отрыва полоски индикации вскрытия (ВВА). Примером этого является разрушение 75% перемычек, крепящих полоску индикации к боковой стенки крышки. Угол А6 является наибольшим углом, при котором эта функция еще вносит свой вклад в общий усилие.
На Фиг.3А показано усилие, необходимое для преодоления сопротивления контакта вершин резьбы горловинного участка бутылки, которые часто называют "замедляющие неровности". Угол А7 является одной из нескольких позиций, в которых множество элементов, создающих сопротивление, начинают входит в зацепление с резьбовыми сегментами. Угол А8 является одной из нескольких позиций, в которых множество элементов, создающих сопротивление попадают в вентиляционные пазы горловинного участка бутылки или в промежутки в резьбе. Угол А9 представляет угол, при котором крышка полностью снята с горловинного участка бутылки.
На Фиг.4А показаны все вышеперечисленные кривые генерирования усилия наложенные, но не суммированные друг с другом.
На Фиг.5А показаны все вышеперечисленные кривые генерирования усилия суммированные друг с другом для случая с обычной установленной крышкой.
На Фиг.6А показано изменение способности сохранять давление при изменении угла открывания крышки. Угол А10 представляет положение начала утечки. Угол А12 - положение, при котором давление газа упало и давление внутри емкости уравнялось с атмосферным. Угол А11 поясняется ниже.
На Фиг.7А показаны релевантные углы и крутящие моменты, используемые для определения пригодности конструкции. Усилие Т4 является максимально допустимым усилием удаления. Т4 минус Т3 есть безопасный диапазон усилия открывания (ОТМ). Угол А10 нарушения уплотнения (SRA) минус угол А5 отрыва полоски индикации вскрытия (ВВА) есть безопасный диапазон индикации вскрытия (ТЕМ). Угол А9 минус угол А12 есть предел самоосвобождения (ARM).
На Фиг.8А показан диапазон энергии открывания (Release Energy Margin, REM). REM является разницей между энергией при любом угле (А11), заключенного в емкости сжатого газа плюс внутренняя энергия вращающейся крышки, и энергией, которую могут поглотить создающие сопротивление элементы от угла А10 до конца (угол А9). Если энергия в бутылке и крышке больше, чем возможности поглощения при остающемся сопротивлении, то крышка будет сорвана путем свинчивания. Однако, если элементы, создающие сопротивление, и резьбового образования создают достаточное сопротивление для поглощения оставшейся энергии при любом угле (А11) от 0 до А9, то конструкция крышки предотвращает случайное открывание.
Наиболее простой способ увеличения диапазона усилия открывания (ОТМ) конфликтует и с максимизацией ТЕМ (диапазон индикации вскрытия), и с ARM (предел самоосвобождения). Наиболее логичным подходом к увеличению ОТМ является уменьшение усилия ТЕ (индикации вскрытия) и разделить два пика, сдвинув момент срабатывания функции индикации вскрытия вправо (в сторону запаздывания, на увеличенный угол), таким образом, устраняя или уменьшая наложение. Этот момент срабатывания функции индикации вскрытия непосредственно уменьшает диапазон индикации вскрытия (ТЕМ), если уплотнение не удерживается в течение увеличенного времени (при повороте на больший угол). Однако, увеличение длительности уплотнения приводит к уменьшению ARM.
Одной частью решения является уменьшение сопротивления перемещению на малые углы и увеличение его на большие углы. Уменьшение сопротивления перемещению на малые углы приведет к меньшему увеличению общего усилия в точке его максимума. Увеличение сопротивления перемещению на большие углы позволит за счет трения поглотить больше энергии выходящего газа после нарушения уплотнения.
Другим способом улучшения является уменьшение времени на сброс давления (угол от А10 до А12). Угол сброса давления можно уменьшить, доведя до максимума поток стравливаемого газа. Следует отметить, что величина потока стравливаемого газа до угла А10, или при меньших углах, чем А10, не имеет значения, поскольку при этих углах поток стравливаемого газа отсутствует.
В отличие от самых простых способов, одновременное увеличение всех упомянутых выше диапазонов можно получить, уменьшив продолжительность события индикации вскрытия и сместив его влево (ускорив его начало или уменьшив угол). Очевидно, что непосредственное влияние оказывает и уменьшение пика усилия события индикации вскрытия.
Одним эффективным способом создания сопротивления перемещению является применение в крышке деталей, которые заходят на вершины резьбы (трутся о вершины резьбы) на горловинном участке бутылки, обычно называемые "замедляющие неровности". Размещая эти "замедляющие неровности" особым образом, можно регулировать распределение усилия. Одним способом уменьшения пика и изменчивости сопротивления движущему крутящему моменту является использование определенного количества и распределение оказывающих сопротивление элементов, так, чтобы множество оказывающих сопротивление элементов не попадало одновременно в множество вентиляционных пазов (на горловинном участке).
В неудачных конструкциях, которые имеют "эффект храповика", как показано на Фиг.3А (резкие и внезапные изменения усилия), используются столько же количество замедляющих неровностей, сколько и вентиляционных пазов. Примером являются 6 замедляющих неровностей, разнесенных на 60° на выполненных таким же образом вентиляционных пазах на горловинном участке бутылки. Таким образом, все замедляющие неровности попадают во все пазы при одном и том же угле (угол А8 на Фиг.3А), и создают минимальное усилие, непосредственно после чего замедляющие неровности ударяются в сегменты резьбового образования (угол А7 на Фиг.3А), создавая максимальное усилие. Такая конструкция также нежелательна еще и потому, что все замедляющие неровности ограничивают стравливание, когда находятся в вентиляционных пазах.
Лучше применять 5-7 замедляющих неровностей, расположенных так, что в каждый данный момент в вентиляционный пах попадала только одна такая замедляющая неровность.
Дополнительное улучшение можно получить, сгруппировав замедляющие неровности (или любые другие ограничители) у открытого конца крышки, а не у закрытого ее конца (у дна крышки). Ограничители у открытого конца оказывают сопротивление во время всего процесса удаления крышки, тогда как ограничители у закрытого конца эффективны только в начале удаления, когда сопротивление не требуется или нежелательно. Следует отметить, что на Фиг.3А сопротивление перемещению уменьшается с увеличением угла удаления. Это уменьшение вызвано сокращением количества ограничителей (замедляющих неровностей), находящихся в контакте с горловинным участком, когда крышка приближается к полностью открытому положению (угол А9).
Еще одно улучшение можно получить, поместив один или более из элементов, создающих сопротивление, так близко к открытому концу резьбового образования крышки, чтобы они взаимодействовали с резьбой горловинного участка только после поворота крышки на несколько градусов, не создавая усилия, который складывался бы с начальным усилием открывания.
Такое конструктивное улучшение связано с тем, чтобы геометрия вентилирования была наиболее эффективной в оптимальный момент. Взаимодействие вентиляционных канавок крышки и вентиляционных канавок горловинного участка не имеет значения, пока не будет нарушено уплотнение. Поэтому при углах, близких к положению нарушения уплотнения (угол А10 на Фиг.6А), стравливаемому газу нельзя давать возможность выходить быстро. Кроме того, выходящий газ не должен создавать тягу в направлении открывания. Традиционно газу имеет два пути для выхода в атмосферу между крышкой и уплотняющей поверхностью горловинного участка. Эти два пути проходят вертикально вниз через вентиляционные пазы и спирально между витками резьбового образования. Газ, движущийся по спирали между витками резьбового образования стремится создать струю газа в направлении удаления и, кроме того, несет в себе жидкость, которая сильно снижает коэффициент трения между резьбовыми образованиями. Оба эти эффекта, создаваемые газом в резьбе существенно снижают безопасность открывания.
Усовершенствованная конструкция будет иметь максимальное совмещение вентиляционных канавок в области угла нарушения уплотнения (SRA), и будет ограничивать поток воздуха, движущегося по спирали между резьбовыми образованиями или даже направлять его в сторону, противоположную направлению открывания.
Сужение угла, на который следует повернуть крышку для срабатывания индикатора вскрытия, несколько преимуществ. Узкий угол или быстрая активация дает более позитивную индикацию потребителю о том, что событие произошло, и сокращение площади под кривой, особенно на углах, которые перекрывают "начальное усилие открывания", непосредственно сокращает усилие, который должен приложить пользователь. В оптимальной конструкции нет необходимости уменьшать пиковое усилие (Т2 на Фиг.2А) события индикации вскрытия, нужно лишь избежать суммирования усилия индикации вскрытия с начальным моментом отпирания. В некоторых случаях усилие индикации вскрытия является одним из индикаторов, который должен почувствовать потребитель, чтобы убедиться, например, в отрыве полоски индикации вскрытия. Пиковое усилие индикации вскрытия должен быть на приемлемом уровне и отстоять от события начального отпирания (угол А2 на Фиг.1А) и от угла нарушения уплотнения (SRA) (угол А10 на Фиг.6А). В тех конструкциях, где индикация вскрытия осуществляется отрываемой полоской имеются критерии желаемого диапазона, между тем, что считается углом отрыва полоски (ВВА) и углом нарушения уплотнения (SRA).
Первый показанный вариант изобретения ограничивает так называемый угол открывания предлагаемой упаковки до относительно узкого распределения, то есть распределения угла установки (Application Angle Distribution, AAD). Типичная изменчивость распределения угла установки в первую очередь вызвана разницей в размерах между крышкой и горловинным участком емкости, изменчивостью статического усилия связанного головками для установки крышек, линейной скоростью и частотой вращения этих головок, мягкостью и толщиной материала прокладок крышки, температурой крышек и емкостей в момент установки крышек, и подобными переменными параметрами. Из-за чрезмерной изменчивости распределения угла установки полностью установленное положение запирающих язычков или других деталей полоски индикации вскрытия крышки относительно сегментов запирающего кольца или подобных блокирующих элементов на горловинном участке соответствующей емкости является по существу произвольным. Возникло понимание, что если углом установки можно будет управлять с большей точностью, т.е., значительно уменьшить распределение угла установки, запирающие язычки элемента, являющегося индикатором вскрытия, можно позиционировать относительно начала резьбового образования крышки так, чтобы эти язычки не входили в зацепление с запирающими элементами горловинного участка бутылки до перемещения из полностью установленного положения на заданный угол например, в диапазоне 5-20° и, более предпочтительно, около 15° при начальном вращении отвинчивания.
Для этой цели вариант изобретения, показанный на Фиг.1-5, содержит стопорное средство, которое обеспечивает взаимодействие между крышкой и емкостью так, что это средство входит в зацепление во время установки крышки и, желательно, ограничивает вращение крышки очень узким окном величин угла нанесения. Этот вариант изобретения содержит стопорную поверхность с которой входит в зацепление крышка во время установки в полностью установленное положение, благодаря чему крышка может поворачиваться на заданный угол из полностью установленного положения до срабатывания индикатора вскрытия. В одном показанном варианте стопорная поверхность образована стопорным элементом на горловинном участке емкости и расположена с возможностью зацепления с резьбой крышки, которая во время установки входит в зацепление с стопорным элементом, тем самым поглощая энергию вращения, связанную с процессом установки крышек, и, тем самым, останавливая вращение крышки при установки на заданном угле с узким распределением. Как будет понятно из дальнейшего, конкретная конфигурация стопорного элемента может меняться в соответствии с изложенными здесь принципами.
На Фиг.1 показана крышка 10 с индикацией вскрытия, выполненная для уплотняющего взаимодействия с емкостью 12, которые совместно образуют упаковку с индикацией вскрытия, в которой реализованы принципы изобретения. Крышка 10, которая может быть сформована из полимерных материалов, таких как полипропилен, полиэтилен, сополимеры и пр., путем прессования или литья под давлением, содержит верхний стеночный участок 14, и продолжающийся от него юбочный участок 16, имеющий по меньшей мере одно внутреннее резьбовое образование 18. Крышка 10 содержит уплотнительный участок, выполненный для уплотняющего взаимодействия с емкостью 12 и который в показанном варианте содержит пробочный элемент 20 для внутреннего уплотнения, продолжающийся от верхнего стеночного участка 14, который факультативно может включать один или более кольцевой уплотнительный элемент, например, показанный позицией 22. Крышка предпочтительно содержит один или более осевых вентиляционных канавок 24, пересекающих резьбу 18 и облегчающий сброс давления газа из емкости, содержащего газированную жидкость или другое содержимое, находящееся под давлением.
Крышка 10 выполнена с возможностью индикации вскрытия посредством полоски 26, расположенной под юбочным участком 14 и соединенной с ним соответствующими хрупкими соединениями. Полоска индикации вскрытия 26 содержит участок 28 кольцевой полосы и множество отходящих внутрь относительно гибких выступов 30, каждый из которых шарнирно соединен с кромкой полоски для перемещения вокруг соответствующей горизонтальной оси. В этом показанном варианте крышка 10 содержит четыре равномерно разнесенных по окружности гибких выступа или язычка 30.
Требуемое хрупкое соединение между полоской индикации вскрытия 26 и юбочным участком 16 крышки 10 образовано множеством разнесенных по окружности хрупких перемычек 32, которые интегрально расположены между участком 28 полоски и юбочным участком 16. В предпочтительной форме хрупкие перемычки 32 отливаются интегрально с участком 28 полоски и юбочным участком 16, после чего в крышке делают надрез по линии 34 для отделения участка полоски от юбочного участка, и вырезают каждую из разрушающих перемычек 32 так, чтобы каждая перемычка определяла хрупкий остающийся участок. Альтернативно, вместо шарнирно установленных соединительных язычков можно использовать продолжающиеся внутрь не гибкие выступы, такие как "крюки".
На Фиг.2-4 показана емкость 12, содержащая горловинный участок 36, имеющий открытое отверстие емкости и по меньшей мере одно наружное спиральное резьбовое образование 38 для взаимодействия и резьбового зацепления с внутренним резьбовым образованием 18 на крышке 10. Емкость 12 также может иметь конфигурацию, образующую вентиляционные канавки 40, пересекающие резьбу 38 для облегчения сброса давления газа из емкости во время открывания крышки.
В этом варианте предлагаемой упаковки с индикацией вскрытия, емкость 12 содержит множество разнесенных по окружности продолжающихся наружу запирающих элементов 42, иногда именуемых сегментами или выступами сегментированного запирающего кольца. Каждый из запирающих элементов 42 содержит наклонную удерживающую поверхность 43 с которой взаимодействует и с которой вступает в зацепление соответствующий выступ 30 полоски индикации вскрытия 26 во время удаления крышки для разрушения хрупких перемычек 32. Каждый запирающий элемент 42 предпочтительно содержит направляющую поверхность 44, расположенную по существу напротив удерживающей поверхности 43. Каждая направляющая поверхность 44 может входит в зацепление с одним или более гибким выступом 30 полоски индикации вскрытия 26 во время установки крышки, отгибая выступы 30 вверх и наружу, к участку 28 полоски, тем самым предотвращая разрушение перемычек 32 во время установки крышки на емкость.
В этом варианте упаковки с индикацией вскрытия по изобретению емкость 12 снабжена стопорным элементом 46, который выполнен для зацепления с крышкой 10 во время установки крышки, когда крышка смещается в полностью установленное положение на емкости. В показанном примере стопорный элемент 46 установлен и выполнен для зацепления с началом резьбового образования 18 на крышке, однако понятно, что стопорный элемент на емкости и соответствующая взаимодействующая деталь на крышке могут иметь другую конфигурацию.
Как показано на чертежах, стопорный элемент 46 содержит радиально ориентированную стопорную поверхность 48, с которой входит в зацепление резьбовое образование 18 на крышке, и наклонную направляющую поверхность 50, отнесенную от стопорной поверхности 48.
На Фиг.6 показан альтернативный вариант крышки по Фиг.1, в котором вместо интегрированного пробочного элемента 20 для внутреннего уплотнения, в крышке имеется отдельная уплотняющая прокладка 20' которая может быть выполнена, как показано на чертеже, и содержать кольцевой пробочный уплотнительный участок, который вставляется в отверстие соответствующей емкости, и внешний уплотнительный участок, образованный по существу рядом с кольцевым фланцем 23 корпуса крышки.
Работа этого варианта упаковки с индикацией вскрытия легко понятна. Стопорный элемент 46 расположен в заданном отношении к запирающему элементу 42. Аналогично, гибкие выступы 30 полоски индикации вскрытия 26 крышки расположены в заданном положении относительно начала резьбового образования 18 или другого подобного элемента крышки, служащего для взаимодействующего зацепления с стопорным элементом 46. Уплотнительный участок крышки расположен относительно резьбового образования так, чтобы выходить из уплотняющего взаимодействия с емкостью после зацепления полоски индикации вскрытия с запирающими элементами 42 для разрушения соединения, создаваемого хрупкими перемычками 32 (как показано на Фиг.1). Расположение гибких выступов относительно резьбового образования позволяет сдвигать крышку из полностью установленного положения через заданный угол перед тем, как сработает индикация вскрытия.
На Фиг.6а показана альтернативная конфигурация емкости, обозначенного позицией 12', для этого варианта упаковки с индикацией вскрытия по изобретению, которая отличается от ранее описанного варианта тем, что стопорная поверхность емкости, с которой входит в зацепление крышка для ограничения вращения за полностью установленное положение, образована одним из запирающих элементов емкости, обозначенным позицией 42'.
В этом варианте емкость 42' во время удаления крышки взаимодействует с крышкой 10 по существу как описано выше, и создает требуемую индикацию вскрытия после того, как крышка будет повернута из полностью установленного положения на требуемый заданный угол. Однако, вместо отдельного стопорного элемента 46 в предыдущем варианте, по меньшей мере один, а предпочтительно все запирающие элементы 42' в этом варианте образуют соответствующие радиально ориентированные стопорные поверхности 48'. Каждый запирающий элемент также образует требуемую наклонную удерживающую поверхность 43' и направляющую поверхность 44', расположенную по существу на противоположной стороне от удерживающей поверхности 43'.
В этом варианте емкость 12' предпочтительно выполнена с наклонным углубленным участком 49, имеющим относительно уменьшенный диаметр и расположенным по существу возле соответствующей стопорной поверхности 48'. При такой конструкции во время установки крышки один из гибких выступов 30 на крышке может входить в зацепление с одной из стопорных поверхностей 48' для ограничения вращения крышки за ее полностью установленное положение. Поскольку стопорная поверхность 48' расположена по существу под направляющей поверхностью 44', такое запирающее взаимодействие не возникает, пока крышка не будет установлена в достаточной степени, чтобы один или более из выступов 30 смог зайти под направляющую поверхность 44' для зацепления с стопорной поверхностью 48'.
Этот вариант изобретения позволяет позиционировать крышку на емкости для достижения требуемой заданной задержки, по мере того как крышка сдвигается из полностью установленного положения, в то же время не допуская преждевременного разрушения хрупких перемычек 32. Например, крышку 10 можно сформировать так, чтобы хрупкое соединение между полоской индикации вскрытия и юбочным участком крышки, образованное хрупкими перемычками 32 и надрезом 34, могли выдерживать усилие до 15 дюйм-фунтов (приблизительно 1,7 Нм), при котором соединение разрушается. Во время установки крышки на автоматическом оборудовании головки, устанавливающие крышки, можно отрегулировать так, чтобы они прилагали заданное усилие, например, 15 дюйм-фунтов.
Во время установки крышки хрупкие соединения не подвергаются чрезмерной нагрузке, поскольку полоска индикации вскрытия 26 не встречает сопротивления установке, когда гибкие выступы 30 зацепляются с направляющими поверхностями 44' и обходят запирающие элементы 42'. Однако, когда крышка приближается к полностью установленному положению, выступы 30 заходят по существу подуровень направляющих поверхностей 44', и в то же время уплотнительный участок крышки вводится в уплотняющее взаимодействие с емкостью. Формирование уплотнительного соединения обычно создает сопротивление порядка 12 дюйм-фунтов (приблизительно 1,36 Нм), с последующим зацеплением одного или более из выступов 30 с соответствующей стопорной поверхностью 48', создающей дополнительное сопротивление в 3 дюйм-фунта (около 0,34 Нм) и в этой точке установочная головка освобождается. Понятно, что в этом случае на хрупкие перемычки действует усилие порядка 3 дюйм-фунта (около 0,34 Нм), создаваемый сопротивлением, возникшим, когда один или более из выступов 30 входит в зацепление с одной из стопорных поверхностей 48'.
На Фиг.7-9 показан альтернативный вариант упаковки с индикацией вскрытия по изобретению. В этом варианте изобретения детали конструкции, по существу соответствующие соответствующим деталям предыдущего варианта, обозначены теми же позициями, но с добавлением 100.
В этом варианте емкость 112 снабжена множеством разнесенных по окружности запирающих элементов, также иногда именуемых сегментированным запирающим кольцом или выступами запирающего кольца. Следует отметить, что в этом варианте изобретения не требуется наличие стопорного элемента, такого как стопорный элемент 46, чтобы создать требуемое заданное перемещение крышки из ее полностью установленного положения во время начального удаления крышки.
Как и в варианте по Фиг.6, крышка 10 показана содержащей отдельную уплотняющую прокладку, обозначенную позицией 121, при этом полоска индикации вскрытия 126 содержит относительно большое количество разнесенных по окружности продолжающихся внутрь гибких выступов 139, каждый из которых выполнен для поворота вокруг соответствующей горизонтальной оси, расположенной на их кромках и соединенных с участком пояска 128 полоски индикации вскрытия. В этом показанном варианте полоска индикации вскрытия 126 снабжена двенадцатью разнесенными по окружности выступами или язычками 130. В этом варианте запирающие элементы на емкости, обозначенные позицией 152, выполнены для зацепления с "ловушкой" и удержания одного или более гибкого выступа 130 соответствующей полоски индикации вскрытия. Для этого каждый запирающий элемент 152 образует нижнюю удерживающую поверхность, включающую наклонную направляющую поверхность 154, оканчивающуюся продолжающейся вниз стопорной поверхностью 56. Следует отметить, что направляющая поверхность стягивает дугу по меньшей мере равную заданному углу, на который поворачивается крышка из полностью установленного положения перед отрывом полоски индикации вскрытия.
Продолжающиеся внутрь выступы 130 полоски индикации вскрытия расположены и выполнены так, чтобы по меньшей мере один выступ находился между примыкающими выступами запирающих элементов 152, когда крышка находится в полностью установленном положении. Этот один из выступов 130 выполнен для зацепления с соответствующей одной из стопорных поверхностей 156 во время открывающего перемещения крышки из полностью установленного положения. Благодаря наличию наклонной направляющей поверхности 154 крышка имеет возможность переместиться на заданный угол, прежде чем выступы 130 войдут в зацепление с соответствующими стопорными поверхностями, тем самым создавая требуемую задержку до отрыва полоски индикации вскрытия после начала перемещения крышки из полностью установленного положения.
В зависимости от конкретной желаемой конфигурации запирающих элементов 152, стопорная поверхность 156 может быть ориентирована по существу вертикально. В показанном варианте нижняя удерживающая поверхность каждого из запирающих элементов 152 дополнительно образует запирающий паз в стопорной поверхности 156, определенный наличием нижней части 158 каждого запирающего элемента, которая вместе с стопорной поверхностью 154 образует по существу V-образную конфигурацию. Эта V-образная конфигурация каждого запирающего элемента захватывает и удерживает соответствующие гибкие выступы 130 полоски индикации вскрытия во время удаления крышки.
Этот вариант изобретения имеет другую конструкцию, которая обеспечивает требуемую минимальную заданную задержку во время вращения крышки для удаления перед тем, как начнется срабатывание индикатора вскрытия. Понятно, что сегментированная запирающая конструкция, содержащая запирающие элементы 152, обеспечивает требуемые углы захода/наклона на стороне установки запирающих элементов, чтобы предотвратить блокирование перемещения крышки во время ее установки. Преимуществом такого варианта изобретения является то, что не требуется уменьшать текущую изменчивость распределения угла установки чтобы получить минимальную заданную задержку во время удаления крышки. Как указано, наклонная вниз кулачковая или направляющая поверхность 154 запирающих сегментов 152 стягивает дугу, которая соответствует заданному углу, на который поворачивается крышка из полностью установленного положения перед срабатыванием индикации вскрытия. Конец наклонного вниз кулачка в направлении отвинчивания оканчивается тупой стопорной поверхностью 156, которая может быть ориентирована вертикально, при этом показанный вариант содержит короткий горизонтальный или близкий к горизонтальному сегмент 158 проходящий назад в направлении установки. "Паз" образован на конце, обращенном в сторону отвинчивания, каждой из наклонной вниз направляющей поверхности 154. Альтернативно, конец каждой наклонной под углом вниз направляющей поверхности 154 может оканчиваться тупой вертикальной стопорной поверхностью, например, 156, без короткого горизонтального или близкого к горизонтальному участка 158, отходящего назад в направлении установки. Преимущество такого альтернативного варианта заключается в том, что можно увеличить до максимума падение полоски индикации вскрытия, чтобы улучшить четкую визуальную индикацию предыдущего вскрытия или попытки мошенничества.
В этом варианте изобретения гибкие в осевом направлении язычки 139 полоски индикации вскрытия на крышке расположены симметрично на внутренней кромке полоски индикации вскрытия. Такие легко отгибающиеся язычки сложены внутрь и вверх в корпус крышки во время изготовления и остаются сложенными по существу внутрь и вверх перед установкой крышки на емкость. Длина каждого язычка в сложенном состоянии номинально равна радиальному зазору между внутренней стенкой участка 128 полоски и внешним диаметром горловинного участка бутылки между сегментами запирающего кольца, при этом допускается небольшой зазор или натяг. Таким образом, имеется возможность отгибания язычков вниз в горизонтальное положение с минимальным усилием или усилием.
Количество гибких язычков 130 и их длина по окружности и расположение выбираются так, чтобы минимум один язычок всегда находился между каждым комплектом запирающих элементов горловинного участка бутылки во время установки крышки, независимо от изменчивости распределения угла установки крышки. Остальные язычки 130 зажимаются в радиальном направлении между запирающими элементами 152 и внутренней поверхностью участка 128 полоски индикации вскрытия и, поэтому, их свободные концы не имеют возможности входит в зацепление с нижней стороной кулачковых поверхностей запирающих элементов 152. Эти язычки легко сдвигаются запирающими элементами 152 во время удаления крышки. Когда потребитель отвинчивает крышку, чтобы вскрыть упаковку, свободные концы гибких язычков, расположенные под запирающими элементами 152, быстро входят в зацепление с нижней стороной отогнутых вниз направляющих поверхностей 154, непосредственно примыкающих к положению, в котором они находятся при полностью установленной крышке. Каждая направляющая поверхность, или кулачок, отгибает зацепившийся с ней язычок вниз в горизонтальное положение, и в это время язычок входит в зацепление с вертикальной стопорной поверхностью 156 на конце направляющей поверхности 154 (см. Фиг.8). Поскольку длина язычков 130 специально выбрана такой, чтобы между внутренней стенкой полоски индикации вскрытия и внешним диаметром емкости между сегментами запирающего кольца были лишь небольшой зазор или натяг, отгибание язычков 130 в горизонтальное положение требует очень малого усилия и, поэтому, который существенно не влияет на суммарное усилие, необходимый для начального преодоления статического трения на уплотняющем соединении между емкостью и крышкой.
Окончательное зацепление язычков 130 в пазах запирающих элементов 154 или упор в тупую стопорную поверхность, как, например, в вышеописанном альтернативном варианте, эффективно обездвиживает полоску индикации и дальнейшее открывающее вращение приводит к разрушению перемычек 132, соединяющих полоску индикации с юбочным участком крышки. Поскольку направляющие или кулачковые поверхности 154 стягивают минимальную дугу, соответствующую требуемому заданному углу, например, минимум 15°, полоска индикации вскрытия всегда поворачивается на этот минимальный угол (например, 15°), прежде чем гибкие язычки 130, первоначально находящиеся между запирающими элементами 152, будут захвачены в пазах и полоска индикации вскрытия будет обезперемещена. Поэтому, требуемая минимальная задержка (например, 15°), необходимая для преодоления статического трения на уплотняющем интерфейсе, возникает без необходимости уменьшить изменчивость обычного распределением угла нанесения.
Другим преимуществом этого варианта изобретения является то, что когда язычки 130 находятся в горизонтальном положении, они имеют максимальную прочность относительно сопротивления поворотному перемещению и, поэтому, очень эффективно блокируют перемещение полоски индикации вскрытия по горловинному участку емкости.
На Фиг.10 и 11 показана модификация емкости, обозначенного позицией 112' для этого варианта упаковки с индикацией вскрытия по изобретению. Этот вариант содержит элементы сегментированного запирающего кольца в форме разнесенных по окружности запирающих элементов 152' и 153, причем элементы 152' запирающего кольца выполнены для снижения веса, в то же время обеспечивая требуемое взаимодействие с гибкими язычками полоски индикации вскрытия крышки упаковки. Запирающие элементы 153 обеспечивают требуемую функцию запирания, и содержат прилив, который может быть образован на линии раздела пресс-формы, в которой формуется горловина емкости.
На Фиг.12 показан еще один вариант емкости, обозначенный позицией 113, для этого варианта изобретения. В этом варианте емкости запирающие элементы 152" выполнены для экономии веса, а запирающие элементы 153' также содержат прилив на линии раздела пресс-формы, в которой формируют горловинный участок емкости.
На Фиг.12а показан еще один вариант емкости, обозначенный позицией 113' для этого варианта изобретения, в котором запирающие элементы 155 также содержат кулачковые или направляющие поверхности на той стороне запирающих элементов, которые обращены в сторону установки, входящие в зацепление с язычками 130 крышки во время ее установки. Запирающие элементы 155 также содержат горизонтальный выступ нижней направляющей поверхности, который можно сконфигурировать для создания требуемой задержки, когда крышку поворачивают из полностью установленного положения.
Еще один вариант упаковки с индикацией вскрытия по изобретению показан на Фиг.13-16, и содержит крышку 210 и емкость 212. Элементы этого варианта, по существу соответствующие элементам вышеописанного варианта, обозначены теми же позициями, но с добавлением 200.
В вышеописанных вариантах упаковки с индикацией вскрытия хрупкие перемычки (32, 132), соединяющие полоску индикации с юбочным участком крышки разрушаются в первую очередь срезанием. Вследствие этого для отрыва полоски индикации вскрытия требуется достаточно большой усилие. Даже несмотря на то, что приложение этого усилия происходит с задержкой на минимальный заданный угол (например, 15°) поворота при открывании, и, следовательно, не складывается с усилием, необходимым для преодоления статического трения на уплотняющем соединении емкости и крышки, пользователь может счесть уровень усилия, необходимый для отрыва полоски индикации вскрытия, неудобным.
Поэтому в еще одном варианте изобретения требуемый минимальный заданный угол поворота крышки из полностью установленного положения до отрыва полоски индикации вскрытия сочетается с нагружением хрупких перемычек, что дает комбинацию натяжения и среза, позволяющую уменьшить общий усилие, необходимый для отрыва полоски индикации вскрытия.
В этом варианте емкость 212 содержит сегментированное запирающее кольцо в форме разнесенных по окружности запирающих элементов 252, выполненных для взаимодействия с полоской индикации вскрытия во время удаления крышки с емкости для разрушения перемычек между полоской индикации вскрытия и юбочным участком крышки. В показанном варианте каждый из запирающих элементов 252 содержит нижнюю, по существу горизонтальную направляющую или кулачковую поверхность 253 и наклонную удерживающую поверхность 255, проходящую под углом вниз от соответствующей направляющей поверхности 253. Горизонтальная направляющая поверхность 253 может быть выполнена так, чтобы стягивать дугу порядка 20°, переходя в направленную вниз кулачковую или удерживающую поверхность 255, стягивающую дугу, например, порядка 17°. Таким образом, направляющая поверхность 252 стягивает дугу по меньше мере равную заданному углу, на который поворачивают крышку из полностью установленного положения для отрыва полоски индикации вскрытия.
В этом варианте на внутренней стороне кольцевого участка 238 полоски индикации вскрытия 226 расположено множество гибких выступов или язычков 230. Гибкие выступы 230 во время изготовления крышки сложены внутрь и вверх в юбочном участке крышки, и остаются сложенными по существу внутрь и вверх до установки крышки на емкость. Длина сложенных выступов 230 существенно больше, чем радиальный зазор между внутренней поверхностью кольцевого участка 238 полоски индикации вскрытия и внешним диаметром горловинного участка емкости между запирающими элементами 252. Такой размер препятствует легкому отгибанию выступов вниз в горизонтальное положение после того, как крышка будет полностью установлена на емкость.
Как показано на чертежах, все язычки или выступы 230 имеют "палец", выполненный в форме относительно гибкого выступающего элемента 231, отходящего от свободной кромки каждого выступа 230. В этом варианте выступающий элемент 231 расположен приблизительно на середине стягиваемой дуги выступа 230, при этом толщина выступающего элемента 231 равна приблизительно половине толщины соответствующего выступа 230 (см. Фиг.15).
Одной из функций выступающего элемента 231 является удержание соответствующего выступа 230 в положении радиально наружу от запирающих элементов 252 о время установки крышки, и предотвращение преждевременного складывания свободного конца выступа 252 под горизонтальной направляющей поверхностью 253. Еще одной задачей выступающего элемента, как будет показано ниже, является предотвращение преждевременного зацепления свободных концов выступов 230, положение которых не обеспечивает достаточной угловой задержки от полностью установленного положения крышки (называются "нерабочие язычки" или "нерабочие выступы") с кулачковыми или направляющими поверхностями запирающих элементов 252 при снятии крышки из ее полностью установленного положения.
Во время установки крышки часть выступов или язычков 230 (именуемые "рабочие язычки") за счет своей геометрии располагаются между запирающими элементами 252, независимо от изменчивости угла установки. Свободные концы этих "рабочих язычков" теперь правильно расположены с возможностью зацепления с горизонтальной направляющей поверхностью 253 и с последующей продолжающейся под углом вниз удерживающей или кулачковой поверхностью 255 во время удаления крышки, и создают усилие, необходимое для разрыва перемычек 232, соединяющих полоску индикации с юбочным участком крышки.
Свободные концы остальных язычков или выступов 230 (именуемых "нерабочие язычки") все еще удерживаются радиально снаружи от сегментов запирающего кольца своими соответствующими выступающими элементами 231, и, естественно при снятии крышки запирающие элементы 252 по ним скользят. Становится ли конкретный язычок или выступ "рабочим язычком" или "нерабочим язычком" зависит от окончательного угла установки крышки в полностью установленном положении. Однако, количество язычков или выступов и из положение вместе с количеством запирающих элементов 252 гарантирует, что заданное количество выступов или язычков 230 всегда станет "рабочими язычками".
Первое событие, возникающее при снятии крышки пользователем заключается в том, что относительно хрупкие выступающие элементы 231 на "рабочих язычках" входят в зацепление с кромками запирающих элементов 252 на стороне открывания, и отклоняются и складываются назад в направлении окружности в углублении 233 (Фиг.15), определенном на участке свободной кромки язычка или выступа 230. Таким образом, за счет этого действия удлинительный элемент 231 может перемещаться в углубление 233, когда по меньшей мере один выступ 230 входит в зацепление с направляющей поверхностью 253 одного из запирающих элементов 252 вовремя смещения крышки из ее полностью установленного положения.
За счет этого действия свободный конец выступа 230 остается под горизонтальной направляющей поверхностью 253 во время начала удаления крышки.
При дальнейшем вращении при снятии "рабочие язычки" поворачиваются горизонтально на минимальный заданный угол (например, 15°), прежде, чем войдут в зацепление с наклонными удерживающими поверхностями 255 запирающих элементов 252. Это перемещение под горизонтальной направляющей поверхностью 253 обеспечивает требуемую задержку, позволяя преодолеть статическое трение на уплотняющем соединении емкости и крышки, прежде чем произойдет отрыв полоски индикации вскрытия и, таким образом, устраняя суммирование усилия этих двух событий.
После того, как "рабочие язычки" войдут в зацепление с наклонной вниз удерживающей поверхностью 255, хрупкие перемычки 232 нагружаются и в направлении сдвига, и в направлении растяжения, что снижает величину усилия, необходимого для отрыва полоски индикации вскрытия от юбочного участка крышки. Кроме того, поскольку юбочный участок крышки смещается в осевом направлении вверх под действием угла спирали резьбового образования на емкости, и одновременно полоска индикации вскрытия отжимается вниз углом спирали наклонной вниз удерживающей поверхности 255, скорость отрыва полоски индикации вскрытия от юбочного участка крышки существенно увеличивается. Чистый эффект такого увеличения скорости отрыва приводит к ускоренному разрушению перемычек 232 по сравнению с ситуацией, когда скорость отрыва меньше.
Как показано на Фиг.16, каждый запирающий элемент 252 предпочтительно снабжен наклонной или кулачковой заходной поверхностью 257 и 259, которая направляет выступы 230 крышки над запирающими элементами во время установки крышки на емкость, не допуская преждевременного разрушения перемычек 232.
На Фиг.16b показан альтернативный вариант гибких выступов в этом варианте, где конфигурация гибких выступов обозначена позицией 230' и каждый выступ содержит выступающий элемент 231'. Как показано на чертеже, каждый выступающий элемент 231' образует кулачковую поверхность для зацепления с направляющей поверхностью соответствующего запирающего элемента 252 при снятии крышки, в результате чего выступающий элемент отклоняется радиально наружу. Как описано выше. Это действие выступающего элемента создает требуемое взаимодействие с запирающим элементом 252, обеспечивающее возможность смещать крышку во время ее удаления на требуемый заданный угол перед отрывом полоски индикации вскрытия за счет зацепления одного или более из гибких выступов 231' с удерживающей поверхностью 255 соответствующего запирающего элемента 252.
На Фиг.17 показана емкость 212, содержащий сегменты запирающего кольца в форме запирающих элементов 252, каждый из которых имеет горизонтальную кулачковую или направляющую поверхность 253 и наклонную удерживающую или кулачковую поверхность 255.
Как следует из вышеприведенного описания, согласно изобретению предлагается упаковка с индикацией вскрытия, содержащая резьбовую крышку и емкость, которые взаимодействуют для закрывания упаковки на уплотняющем соединении, при этом крышка содержит множество хрупких перемычек или подобных ломких соединений для обеспечения средства индикации вскрытия. Согласно изобретению создается заданная задержка, когда крышку перемещают из ее полностью установленного положения, перед срабатыванием индикации вскрытия и/или до возникновения существенного усилия открывания.
Запланированная задержка предназначена для управления усилием открывания путем разделения усилия, необходимого для преодоления статического трения уплотнения от усилия, необходимого для срабатывания индикации вскрытия, тем самым устраняя потенциальный эффект суммирования этих двух раздельных проявлений усилия. Согласно изобретению предлагается упаковка с индикацией вскрытия, в которой менее 15% всех упаковок никогда не превышают заданное усилие открывания. Эта заданная величина равна предпочтительно 20 дюймофутам (приблизительно 2,25 Нм), более предпочтительно 17 дюймофутам (приблизительно 1,92 Нм), и наиболее предпочтительно 15 дюймофутам (приблизительно 1,69 Нм).
Упаковка по изобретению выполнена так, что угол отвинчивания для индикации вскрытия составляет менее приблизительно 180°, более предпочтительно менее приблизительно 90°, и наиболее предпочтительно, менее приблизительно 60°.
Приложенные протоколы испытаний
Удержание газа при повышенной температуре для регионов с жарким климатом.
НАЗНАЧЕНИЕ
Настоящее испытание предназначено для определения способности пластиковой крышки удерживать газ в условиях хранения и транспортировки в климате, где температура поднимается до 42°С.
1.1.1. Настоящее испытание предназначено для газированных безалкогольных напитков.
ТРЕБОВАНИЯ
В условиях повышенной температуры образцы должны уровни газирования, равные контрольным образцам.
3. ОТВЕТСТВЕННЫЕ
3.1. Ответственность за соблюдение настоящей процедуры возлагается на менеджера и руководителя лаборатории.
3.2. Ответственность за выполнение настоящей процедуры возлагается на менеджера, руководителя лаборатории и лаборантов.
3.3. Лаборант-калибровщик отвечает за калибровку в соответствии с графиком и уведомляет весь персонал лаборатории о любом оборудовании, характеристики которого выходят за пределы допусков.
3.4. Лаборант-калибровщик отвечает за калибровку в соответствии с графиком и уведомляет весь персонал лаборатории о любом оборудовании, характеристики которого выходят за пределы допусков. (? повтор п. 3.3. Прим. Перев.)
4. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ
4.1. В обозначенных зонах обязательно ношение защитных очков.
В обозначенных зонах обязательно ношение защитной обуви.
4.3. В обозначенных зонах запрещается ношение ювелирных украшений.
4.4. Перед извлечением тестовых упаковок из тестового шкафа, упаковки должны быть правильно провентилированы.
4.5. Стеклянные бутылки должны быть заключены в защитный кожух во избежание травм персонала во время испытаний.
5. ОТБОР ОБРАЗЦОВ
5.1. Определяется заказчиком.
5.2. К испытываемой крышке должна прилагаться контрольная крышка.
5.3. Рекомендуется крышки и бутылки выбирать произвольно из одной и той же партии для минимизации эффекта изменчивости результатов испытаний.
При испытаниях свойств материала, испытуемые и контрольные крышки должны отбираться с одной и той же формовочной и выстилающей машины.
ПОДГОТОВКА ОБРАЗЦА
6.1. Крышки и бутылки подлежат проверке и должны соответствовать спецификациям, указанным в чертежах, если иное не определено заказчиком.
6.1.1. Инструкции по проведению измерений приведены в документе "Порядок измерения крышки 654-037" и " "Порядок измерения горловинного участка 654-035".
6.2. Крышки должны быть установлены в соответствии со спецификациями Alcoa CSI или в соответствии с требованиями заказчика.
6.2.1. При необходимости см. "Руководство по установке крышек" и "Спецификации" компании Alcoa CSI.
6.2.2. Заказчик может определить определенные параметры, которые должны быть задокументированы.
6.3. Продукт должен быть взят с разливочной линии или заполнен в лаборатории.
6.4. Образцы упаковки, как испытуемые, так и контрольные, должны заполняться произвольно в соответствии со спецификациями на заполняемые упаковки. См. Руководство по спецификациям на заполнение, № 654-033/Item ID 003676157.
6.5. Упаковки из ПЭТ или стекла должны выбираться произвольно с линии заполнения перед кондиционированием.
7. КОЛИЧЕСТВО ОБРАЗЦОВ
7.1. Количество образцов может определяться Протоколом на 28 мм и из Номенклатуры количества.
7.2. Определяется заказчиком или в соответствии с условиями проведения испытаний.
7.3. Рекомендуемый размер выборки - 12 образцов на переменную на измерительную точку.
8. НЕОБХОДИМОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
8.1. естер Zahm Nagel, Lan Monitor или эквивалентное устройство для расчета количества растворенного углекислого газа.
8.2. Соответствующая карта, таблица или формула для расчета количества растворенного углекислого газа.
8.3. Заполняющее оборудование или химикаты, со способностью насыщать углекислым газом при 4,0±0,2 объема.
8.4. Машина для установки крышек Alcoa 201 или эквивалентная для установки крышек по спецификациям заказчика.
8.5. Климатическая камера, способная поддерживать температуры, указанные в п. 6.5.
9. ПРОЦЕДУРА
9.1. Кондиционировать заполненные упаковки при 42°С±1°С в течение 1, 3, 7, 10 и 14 суток.
9.1.1. Стеклянные упаковки кондиционировать при 50°С ±1°С в течение 1, 3, 7 и 10 суток.
9.2. В требуемые моменты времени извлечь упаковку из установки кондиционирования при повышенной температуре и выдержать упаковку при комнатной температуре (22°С±1°С) в течение 24 часов перед испытанием.
9.3. После стабилизации образцов в течение 24 часов, проверить уровень газирования.
9.4. Испытательное оборудование использовать в соответствии со Стандартным порядком действий.
9.4.1. Номер стандартной процедуры прибора Zahm Nagel 654-009
9.4.2. Номер стандартной процедуры компьютеризованного прибора Zahm Nagel 654-110
9.5. Подвергнуть испытаниям все образцы.
9.6. Повторить указанные шаги для каждого испытательного периода.
9.7. После проведения всех испытаний ввести данные в соответствующую форму, рассчитать среднее, стандартное отклонение, минимальные и максимальные значения.
9.8. Внести в соответствующую форму любые комментарии или наблюдения.
9.9. Утилизировать испытуемые упаковки в соответствии с Правилами утилизации для лаборатории, № 654-036
9.10.1. Использовать "Т" для определения разницы между двумя средними.
9.10.2. Для сравнения разницы между тремя или более переменными использовать односторонний дисперсионный анализ.
ПРОЦЕДУРА ПРОВЕРКИ УСИЛИЯ ОТКРЫВАНИЯ
1. НАЗНАЧЕНИЕ
1.1. Настоящее испытание предназначено для определения характеристик усилия при открывании пластиковой крышки, установленной на бутылку, заполненную либо газированным, либо не газированным продуктом.
1.1.1. Это испытание предназначено для газированных продуктов, пива, продуктов насыщенных азотом, спиртных напитков или упаковок, не находящихся под давлением.
2. ТРЕБОВАНИЯ
2.1. Величина усилия открывания должна соответствовать соответствующим спецификациям на крышку.
3. ОТВЕТСТВЕННЫЕ
3.1. Ответственность за соблюдение настоящей процедуры возлагается на менеджера и руководителя лаборатории.
3.2. Ответственность за выполнение настоящей процедуры возлагается на менеджера, руководителя лаборатории и лаборантов.
3.3. Менеджер лаборатории, руководитель и лаборанты, проводящие испытания, отвечают за калибровку используемого оборудования и за то, чтобы величины, получаемые во время поверок, находились в соответствующих пределах.
3.4. Лаборант-калибровщик отвечает за калибровку в соответствии с графиком и уведомляет весь персонал лаборатории о любом оборудовании, характеристики которого выходят за пределы допусков.
4. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ
4.1. В обозначенных зонах обязательно ношение защитных очков.
В обозначенных зонах обязательно ношение защитной обуви.
4.3. В обозначенных зонах запрещается ношение ювелирных украшений.
5. ОТБОР ОБРАЗЦОВ
5.1. Определяется заказчиком
5.2. Рекомендуется произвольно отбирать крышки и бутылки из одной партии, чтобы снизить эффект изменчивости результатов испытаний.
5.3. При испытаниях свойств материала, испытуемые и контрольные крышки должны отбираться с одной и той же формовочной и выстилающей машины.
6. ПОДГОТОВКА ОБРАЗЦОВ
6.1. Крышки и бутылки подлежат проверке и должны соответствовать спецификациям, указанным в чертежах, если иное не определено заказчиком.
6.1.1. Инструкции по проведению измерений приведены в документе "Порядок измерения крышки 654-037" и " "Порядок измерения горловинного участка 654-035".
6.2. Крышки должны быть установлены в соответствии со спецификациями Alcoa CSI или в соответствии с требованиями заказчика.
6.2.1. При необходимости см. "Руководство по установке крышек" и "Спецификации" компании Alcoa CSI.
6.2.2. Заказчик может определить определенные параметры, которые должны быть задокументированы.
6.3. Продукт должен быть взят с разливочной линии или заполнен в лаборатории.
6.4. Образцы упаковки, как испытуемые, так и контрольные, должны заполняться произвольно в соответствии со спецификациями на заполняемые упаковки. См. Руководство по спецификациям на заполнение, № 654-033/Item ID 003676157.
6.5. Упаковки следует выбирать произвольно с разливочной линии и кондиционировать при следующих температурах, если иное не указано в соответствующей форме:
6.5.1. 4,4°С±1°
6.5.2. 21,2°С±1°
6.5.3. 37,7°С±1°
6.5.4. 42,2°С±1°
7. КОЛИЧЕСТВО ОБРАЗЦОВ
7.1. Определяется заказчиком или требованиями испытания.
7.2. Рекомендуемое количество - 12 образцов на переменную.
8. ОБОРУДОВАНИЕ
8.1. Secure Pak MRA Meter или эквивалент.
8.2. Зоны хранения, способные поддерживать температуры, указанные в п. 6.5.
8.3. Оборудование, необходимое для заполнения в соответствии с требованиями к крышке:
8.3.1. Заполняющее оборудование или химикаты, со способностью насыщать углекислым газом при 4,0±0,2 объема.
8.3.2. Запас не газированной воды
8.3.3. Весы для проверки веса воды, при необходимости
8.4. Машина для установки крышек Alcoa 201 или эквивалентная для установки крышек по спецификациям заказчика.
9. ПРОЦЕДУРА
ПРОВОДИТЬ ИСПЫТАНИЯ УПАКОВКИ ПРИ ТЕМПЕРАТУРЕ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ. ВЫНОСИТЬ ИЗ ПОМЕЩЕНИЯ ДЛЯ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ НЕ БОЛЕЕ, ЧЕМ ПО 2 ОБРАЗЦА ЗА ОДИН РАЗ.
9.1. Отцентрировать удерживающие пальцы на динамометрическом приборе.
9.2. Выполнить поверку динамометрического прибора, используя требуемую Vibrac Gold Bottle (стандартная процедура #654-183)
9.3. Прочно зажать бутылку в удерживающих пальцах (не допуская поворота бутылки при приложении усилия).
9.3.1. Для MRA - затянуть, повернув рукоятку на правой стороне прибора.
9.4. На динамометрическом приборе выставить "0".
9.4.1. Для MRA - повернуть две рукоятки, расположенные под шкалой внутрь, чтобы установить индикаторы на метке нуля на шкале.
9.5. Соединить с крышкой.
9.5.1. Используя Secure Pak MRA прочно зажать крышку рукой (если заказчик не требует использования ручного патрона)
9.6. Снять крышку.
9.6.1. Используя Secure Pak MRA, повернуть крышку против часовой стрелки медленным непрерывным перемещением с усилием 2 дюйм-фунта (приблизительно 0,23 Нм) в секунду, пока уплотнение крышки не начнет проскальзывать на горловинном участке бутылки. (Крышку можно не открывать до точки стравливания). ВНИМАНИЕ: ПРИ ЗАМЕРЕ ВЕЛИЧИНЫ УСИЛИЯ УДАЛЕНИЯ НЕ ПЕРЕХВАТЫВАТЬ КРЫШКУ, НЕ ДВИГАТЬ КИСТЬЮ, НЕ ПРИМЕНЯТЬ РЕЗКИХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ.
9.7. Зарегистрировать усилие, при котором уплотнение крышки сходит с горловинного участка бутылки.
9.8. Продолжать испытания по п.п. 9.3-9.6 пока не будут проверены все образцы для данного тестового периода.
9.9. По завершении всех испытаний вновь провести поверку динамометрического прибора и зарегистрировать величину.
9.10. По полученным данным рассчитать среднее, стандартное отклонение и минимум и максимум для каждой проверяемой переменной.
9.11. Задокументировать в отчете любые замечания или наблюдения.
9.12. Создать лист в программе Excel с указанием среднего, стандартного отклонения, минимума и максимума для каждой проверенной переменной.
9.13. Утилизировать ПЭТ бутылки и крышки в соответствии с правилами утилизации. Стандартная лабораторная процедура № 654-033/Item ID 003686608.
Понятно, что в вышеописанное изобретение могут быть внесены различные изменения и модификации, не выходящие из объема изобретения. Настоящее описание предоставляет примеры выполнения изобретения, не предназначенные для его ограничения. Объем защиты изобретения определяется приложенной формулой, охватывающей такие модификации.