СОСУД С ОПОРНОЙ КОНСТРУКЦИЕЙ МЕЖДУ УКУПОРОЧНОЙ МЕМБРАНОЙ И КРЫШКОЙ
VESSEL WITH SUPPORT STRUCTURE BETWEEN CLOSURE MEMBRANE AND COVER

Настоящее изобретение относится к технической области технологии упаковки. В частности, изобретение относится к области поддержания пленки или мембраны, герметично прикрепленной к внутренней стороне сосуда, особенно во время наполнения сосуда твердым или жидким продуктом или посредством подачи избыточного давления.
При изготовлении наполненного сосуда, содержащего герметично прикрепленную или приклеенную мембрану на внутренней стороне сосуда, например, банок с растворимым кофе или банок с детским питанием, упаковщик, например, изготовитель растворимого кофе или банок с детским питанием, обычно использует предварительно изготовленные заготовки сосудов, произведенные изготовителем тары. Изготовители тары часто снабжают заготовки сосудов в их верхней части (вверху - так, как потребитель находит сосуд в супермаркете) мембраной и вдавливаемой крышкой или крышкой-нахлобучкой. Часто мембрана бывает прикреплена посредством закраины мембраны, приклеенной по периметру к внутренней стороне сосуда. Упаковщик наполняет заготовки сосудов снизу и закрывает нижнюю сторону сосуда, например, посредством отбортовки. Таким образом, может быть изготовлен наполненный сосуд.
Наполнение снизу проблематично сточки зрения герметичности мембраны, герметично прикрепленной к внутренней стороне сосуда. При загрузке упаковщиком твердого или жидкого продукта снизу загружаемый продукт попадает на мембрану. При этом на поверхность мембраны (плоскость, перпендикулярная оси сосуда) действует значительное усилие, которое передается в расположенную по периметру и проходящую в осевом направлении область склеивания между закраиной мембраны и внутренней стороной сосуда, вследствие чего на склейки действуют силы отслаивания, которые особенно неблагоприятны для склеек. Дополнительно часто в полость, в которой хранится загружаемый продукт, подается газ (например, защитный газ). Это происходит, как правило, во время наполнения. Если нижнее отверстие сосуда, через которое был введен загружаемый продукт и газ, закрывается, то в закрытом состоянии в полости, в котором хранится загружаемый продукт, может существовать избыточное давление относительно полости, расположенной с другой стороны мембраны. Соответственно на мембрану может действовать дополнительная сила, которая в свою очередь передается в область склеивания между закраиной мембраны и внутренней стороной сосуда и может плохо восприниматься склейкой. Кроме того, если наполнение происходит без избыточного давления, избыточное давление в полости, в которой в закрытом состоянии сосуда хранится загружаемый продукт, может возникнуть, если сосуд после наполнения наполнителем хранится в месте, где давление воздуха ниже давления воздуха в месте наполнения, и более низкое давление действует на ту сторону мембраны, которая обращена в противоположную от загружаемого продукта сторону. Такие различия давления воздуха получаются, например, из-за разных высот указанных мест и в случае по меньшей мере не совершенно газонепроницаемо закрытой полости над мембраной (не та сторона мембраны, которая обращена к загружаемому продукту). Это может отрицательно повлиять на склеивание мембраны или даже полностью ликвидировать его.
Задача изобретения состоит в том, чтобы предложить сосуд, содержащий мембрану, герметично прикрепленную или приклеенную к внутренней стороне сосуда, причем действие силы на склейку мембраны во время наполнения снизу является для склейки благоприятным или хорошо переносимым.
Эта задача решается благодаря сосуду по п. 1, который может быть использован по п. 21 и может найти применение по п. 19 в способе изготовления наполненного сосуда. Пункт 18 описывает наполнение сосуда, содержащего опорную конструкцию для защиты крепежной ленты пленочной крышки.
Сосуд содержит стенку сосуда, отверстие сосуда, крышку, мембрану (или пленку) и опорную конструкцию. Крышка закрывает отверстие сосуда. Мембрана имеет закраину мембраны, а часть закраины мембраны прикреплена к внутренней стороне стенки сосуда. В области, где часть закраины мембраны прикреплена к внутренней стороне стенки сосуда, образована область крепления. Опорная конструкция содержит опорную часть и несущую часть. Опорная часть опорной конструкции соответствует мембране, а несущая часть опорной конструкции соответствует крышке (п. 1 формулы изобретения).
Посредством опорной конструкции сила, действующая на мембрану (в частности, на дно мембраны) в направлении крышки (и опорной конструкции), может быть перенаправлена, так что в области крепления действует получающаяся вследствие этого сила, сдвигающая составляющая которой больше, чем ее отслаивающая составляющая.
Посредством опорной конструкции также можно перенаправлять силу, действующую на мембрану (дно мембраны) в направлении крышки или, соответственно, опорной конструкции, так, что получающаяся вследствие этого сила, действующая в области крепления, имеет большую сдвигающую составляющую, чем сдвигающая составляющая силы, возникающая в области крепления без использования опорной конструкции (при прочих равных условиях). Другими словами, путем использования опорной конструкции сдвигающая составляющая силы, действующей в области крепления, может быть увеличена по сравнению с силой, действующей без использования опорной конструкции (при прочих равных условиях). Вследствие этого улучшается нагрузочная способность области крепления.
Сдвигающая составляющая силы, действующей на область крепления, действует параллельно области крепления, а отслаивающая составляющая силы, действующей на область крепления, действует перпендикулярно области крепления.
Крепление мембраны (посредством закраины мембраны) к внутренней стороне стенки сосуда может быть выполнено путем склеивания или герметизации. Например, клей может быть нанесен на ту сторону мембраны, которая должна быть прикреплена к стенке сосуда. Клей может обладать адгезионным свойствами без дополнительной обработки. Клей, например, полимер (полиэтилен), также может быть плавким. Один из клеев также может быть нанесен на стенку сосуда, в частности в области, где должна быть прикреплена закраина мембраны. Один из клеев может быть нанесен как на закраину мембраны, так и на стенку сосуда.
Крепление мембраны посредством закраины мембраны предпочтительно осуществляется так, чтобы в сосуде были образованы две полости, которые герметично отделены друг от друга. В случае полостей, которые герметично отделены друг от друга, массообмен между этими полостями намного (во много раз) меньше, чем массообмен между двумя полостями, которые отделены друг от друга, но не герметично отделены друг от друга. При этом специалисту понятно, что совершенно герметичное разделение между двумя полостями (практически) неосуществимо, и даже в случае герметично разделенных полостей происходит незначительный, часто пренебрежительно малый массообмен. Незначительный массообмен происходит уже из-за диффузионных процессов.
Мембрана или пленка предпочтительно имеет толщину менее 1 мм, в частности менее 250 мкм. Она может состоять из металла (в частности, из алюминия), пластика, покрытого пластика (в частности покрытого металлом, в особенности алюминием), бумаги или картона, а также композиционного материала из двух или более материалов, или содержать их. В частности мембрана содержит пластик с плазменным напылением, причем покрытие содержит металл.
Сосуд может представлять собой металлический сосуд. Предпочтительно сосуд представляет собой металлическую банку. Сосуд может иметь цилиндрическую форму.
В закрытом состоянии внутренний объем сосуда может составлять менее 25 л, предпочтительно менее 10 л, особенно предпочтительно менее 5 л, еще предпочтительнее менее 3 л. Сосуд может иметь высоту менее 500 мм, предпочтительно менее 300 мм, особенно предпочтительно менее 150 мм.
Сосуд может иметь круглое поперечное сечение (стенки). Наружный диаметр сосуда или стенки сосуда может оставлять менее 300 мм, предпочтительно менее 200 мм, особенно предпочтительно менее 150 мм.
Крышка может представлять собой вдавливаемую крышку, крышку-нахлобучку или отрывную крышку.
В рамках изобретения ''сосуд'' не должен представлять собой предмет, все отверстия которого полностью закрыты. Как правило, в рамках изобретения сосуды содержат два отверстия на предпочтительно противоположных сторонах. Одно из отверстий закрыто крышкой. Другое отверстие обычно открыто. В открытое отверстие может быть введен загружаемый продукт, после чего отверстие может быть закрыто, так что загружаемый продукт защищен от ''выпадания''. После этого загружаемый продукт хранится в полости внутри сосуда, ограниченной мембраной, стенкой сосуда и укупоркой отверстия, которое было открыто перед загрузкой загружаемого продукта. Такая укупорка посредством отбортовки может быть соединена со стенкой сосуда.
Область крепления, образованная в результате крепления части закраины мембраны к стенке сосуда, может иметь во много раз большую протяженность в осевом направлении (направление по оси z), чем в радиальном направлении (направление r) (п. 2 формулы изобретения).
Обычно область крепления представляет собой область, в которой к стенке сосуда прикреплена закраина мембраны, например, посредством склеивания. Область крепления обеспечивает надежное прикрепление мембраны (посредством закраины мембраны) и надежное отделение полости выше мембраны от полости ниже мембраны.
Предпочтительно опорная часть опорной конструкции контактирует с мембраной (п. 3 формулы изобретения). Такое контактирование также может быть частичным, так что опорная часть контактирует с мембраной частично. Контактирование происходит без прикладывания силы к мембране, так что в области крепления дополнительная сила (вызванная или переданная опорной частью) восприниматься не должна.
Опорная часть также может не контактировать с мембраной (п. 4 формулы изобретения). При этом контактирование, как правило, отсутствует в основном положении мембраны. Основное положение мембраны существует тогда, когда давление в полости над мембраной (в полости, в которой расположена опорная конструкция) немного больше давления в полости под мембраной, причем мембрана эластично или пластично не деформируется (например, растяжение). Немного большее давление, например, может составлять от 100 мбар до 200 мбар выше давления окружающей среды.
Предпочтительно опорная часть контактируете мембраной, и на мембрану от опорной части действует сила (п. 5 формулы изобретения). При этом сила может быть вызвана опорной частью, или сила может быть перенаправлена или передана опорной частью. Сила, вследствие этого действующая на мембрану, воспринимается в области крепления, например, посредством склеивания.
Между опорной частью и закраиной мембраны может иметься зазор (п. 6 формулы изобретения). При образовании зазора между опорной частью и закраиной мембраны (ближайшей поверхностью закраины мембраны) опорная часть по меньшей мере на некоторых участках не прилегает к закраине мембраны. Зазор образован предпочтительно по всему периметру.
В радиальном направлении (направление r), перпендикулярно стенке сосуда зазор предпочтительно составляет менее 20 мм, особенно предпочтительно менее 10 мм, еще предпочтительнее менее 5 мм, в частности менее 2 мм (п. 7 формулы изобретения).
Опорная часть может иметь кольцеобразную форму (п. 8 формулы изобретения). При этом в круговом направлении опорная часть, по меньшей мере, на некоторых участках может иметь круглое поперечное сечение, прямоугольное поперечное сечение, в частности прямоугольное поперечное сечение с закругленными углами или квадратное поперечное сечение, в частности, с закругленными углами.
Опорная часть может быть соединена с становлением связи с несущей частью (п. 9 формулы изобретения). Предпочтительно, опорная конструкция выполнена из опорной части и несущей части за одно целое.
Несущая часть опорной конструкции может быть соединена с крышкой (п. 10 формулы изобретения). При этом несущая часть соединена с крышкой так, что через указанное соединение крышкой может полностью удерживаться вес несущей части или опорной конструкции.
Предпочтительно несущая часть содержит несущий элемент, имеющий стержнеобразную форму. Еще предпочтительнее несущая часть имеет три несущих элемента, каждый из которых имеет стержнеобразную форму (п. 11 формулы изобретения). Несущая часть или несущие части в частности имеют, по меньшей мере на некоторых участках, круглое поперечное сечение или прямоугольное поперечное сечение.
Крышка может содержать защелку, причем в указанной защелке защелкнута верхняя часть несущего элемента. Крышка предпочтительно содержит три защелки, причем верхняя часть каждого из трех несущих элементов защелкнута в соответствующей защелке (п. 12 формулы изобретения).
В этом смысле защелочное соединение представляет собой соединение между двумя элементами, причем по меньшей мере один из элементов во время соединения элементов деформируется, пока не будет достигнуто конечное положение элементов относительно друг друга, и пока деформированный по меньшей мере один элемент в результате упругого возврата в исходное положение не приобретет свою исходную форму. После возврата в исходное положение элементы соединены в конечном положении по меньшей мере с геометрическим замыканием.
Обычно защелочное соединение может быть снова разъединено в результате аналогичной упругой деформации по меньшей мере одного из элементов.
1
2
Мембрана может содержать дно мембраны, имеющее верхнюю сторону, а опорная часть может содержать нижнюю сторону опорной части. Осевая высота (или длина) H между осевой базовой высотой и нижней стороной опорной части предпочтительно меньше или равна осевой высоте (или длине) Н между (той же) осевой базовой высотой и верхней стороной дна мембраны (п. 13 формулы изобретения).
При этом дно мембраны представляет собой часть мембраны, по существу имеющую плоскую форму и расположенную перпендикулярно продольной оси сосуда, т.е. часть, которая проходит в одной плоскости между стенками сосуда, и благодаря которой выше и ниже мембраны имеются разделенные полости.
Верхняя сторона дна мембраны - это сторона (или поверхность) мембраны, обращенная к опорной конструкции.
Определение осевой высоты между верхней стороной дна мембраны и базовой высотой происходит в основном положении мембраны, причем вышеприведенные пояснения применимы к основному положению мембраны.
1
2
1
2
1
2
1
2
Высота H между осевой базовой высотой и нижней стороной опорной части предпочтительно менее чем на 5 мм меньше высоты Н между осевой базовой высотой и верхней стороной дна мембраны, предпочтительнее высота H менее чем на 3 мм меньше высоты Н, еще предпочтительнее высота H менее чем на 1 мм меньше высоты Н, наиболее предпочтительно высота H менее чем на 0,5 мм меньше высоты Н (п. 14 формулы изобретения).
В принципе, в качестве базовой высоты или базовой точки можно использовать любую высоту или любую точку, однако предпочтительным является использование в качестве базовой высоты осевой высоты крышки или осевой высоты края сосуда (п. 15 формулы изобретения).
Сила , которая действует на мембрану (или на дно мембраны) и может быть вызвана, например, процессом наполнения или избыточным давлением, как описано вначале, предпочтительно по меньшей мере частично воспринимается опорной частью (п. 16 формулы изобретения).
Благодаря восприятию части силы, действующей на мембрану, уменьшается нагрузка в области крепления. Указанная сила, например, может быть передана от опорной части к несущей части, а от той дальше на крышку или, соответственно, ее соединение со стенкой сосуда.
Res
Действующая на мембрану (или дно мембраны) сила , которая опять же может быть вызвана в рамках процесса наполнения или избыточным давлением, частично может быть перенаправлена посредством опорной части, а именно так, что в области крепления между закраиной мембраны и частью внутренней стороны сосуда действует сила F, сдвигающая составляющая которой больше отслаивающей составляющей (п. 17 формулы изобретения). Как описано выше, часть действующей на мембрану силы  воспринимается соединением крышки со стенкой сосуда.
В результате перенаправления силы в области крепления действует сила, которая может быть воспринята, например, склейкой, намного лучше, чем та сила, которая бы действовала, если бы сила  не была бы перенаправлена. Без перенаправления сила, действующая в области крепления, характеризовалась бы отслаивающей составляющей, т.е. отслаивающая составляющая была бы больше, чем сдвигающая составляющая. Сила, действующая в определенном направлении относительно области крепления, может быть разложена на вышеописанные составляющие (сдвигающая составляющая, отслаивающая составляющая).
Предпочтительно между крышкой и мембраной может быть расположен предмет. Такой предмет может представлять собой, например, ложку или палочки для еды (п. 18 формулы изобретения).
Крышка и опорная конструкция могут быть выполнены за одно целое (п. 19 формулы изобретения). В этом случае крышка и опорная конструкция соединены с установлением связи, причем крышка и опорная конструкция могут быть изготовлены в виде одного блока (за одно целое), или крышка и опорная конструкция могут быть изготовлены в виде отдельных деталей, а отдельные детали могут быть соединены посредством соединения с установлением связи (например, в результате сварки).
Опорная конструкция может содержать заданное место разрыва. Предпочтительно заданное место разрыва расположено на несущем элементе опорной конструкции (п. 20 формулы изобретения). Если опорная конструкция содержит множество несущих элементов, то на опорной конструкции может быть расположено множество заданных мест разрыва. Предпочтительно на каждый несущий элемент имеется одно заданное место разрыва.
Посредством заданного места разрыва, в частности в сочетании с выполнением крышки за одно целое с опорной конструкцией, получается, что опорная конструкция может быть отделена от крышки, когда потребитель впервые снимает крышку с сосуда. Затем потребитель может утилизировать опорную конструкцию, так как она используется, главным образом, во время процесса упаковки и хранения (перед удалением мембраны).
Предпочтительно расстояние между заданным местом разрыва и крышкой незначительно. В частности, оно составляет менее 20 мм, менее 10 мм или менее 5 мм (п. 21 формулы изобретения).
Наполненный сосуд может быть изготовлен благодаря тому, что предоставляется описанный в настоящем описании сосуд, причем сосуд имеет отверстие, расположенное противоположно крышке или имеющееся на том конце сосуда, который расположен противоположно концу, закрытому крышкой (также загрузочное отверстие). В отверстие, расположенное противоположно крышке или имеющееся на том конце сосуда, который расположен противоположно крышке, может быть загружен твердый или жидкий загружаемый продукт. Дополнительно в полость, в которую был загружен или должен быть загружен загружаемый материал, может быть подан газ (например, азот). Затем отверстие, через которое было осуществлено наполнение, может быть закрыто (п. 22 формулы изобретения).
Отверстие после наполнения может быть закрыто, например, посредством отбортовки с листовой деталью.
В результате закрытия загружаемый продукт находится в полости, ограниченной мембраной, стенкой сосуда и укупоркой, закрывающей отверстие, через которое был загружен загружаемый продукт.
Если в рамках загрузки (твердого или жидкого) загружаемого продукта в сосуд дополнительно вводится газ, например, азот, то после закрытия загрузочного отверстия в полости, в которую был загружен загружаемый продукт, может существовать избыточное давление (относительно окружающей среды). Избыточное давление предпочтительно составляет менее 500 мбар, предпочтительнее менее 350 мбар, и в частности не более 200 мбар, в каждом случае относительно давления окружающей среды.
Описанные здесь сосуды, выполненные в виде сосудов, закрытых с одной стороны пленочной мембраной, могут быть наполнены нижеописанным способом. Для этого обеспечивают описанный сосуд, причем сосуд имеет отверстие, расположенное противоположно крышке, или отверстие имеется на том конце сосуда, который расположен противоположно концу, закрытому крышкой (загрузочное отверстие). Загружаемый продукт загружают в отверстие (загрузочное отверстие), расположенное противоположно крышке, причем загружаемый продукт падает на мембрану (или дно мембраны), а опорная часть опорной конструкции вводит или перенаправляет возникающую силу в область крепления, причем в области крепления сила действует главным образом в виде сдвигающей силы (п. 23 формулы изобретения).
Описанные сосуды могут быть применены для хранения или хранения на складе пищевого продукта. В частности, пищевой продукт представляет собой по меньшей мере частично порошкообразный пищевой продукт (п. 24 формулы изобретения).
Варианты осуществления изобретения показаны посредством примеров, а ограничения, вытекающие из чертежей, никоим образом не переносятся в формулу изобретения и не читаются в ней. Эти примеры следует читать и понимать, как примеры, даже тогда, когда не везде и не в каждом месте стоит ''к примеру'', ''в частности'' или ''''например''. Объяснение одного исполнения также не следует читать так, что, если представлен только один пример, не имеется других исполнений или исключены другие варианты. Эти условия относятся к прочтению всего следующего описания.
На ФИГ. 1 в разрезе в осевом направлении показан сбоку сосуд 1.
На ФИГ. 2 схематично показан разрез А-А (см. ФИГ. 1) без изображения ложки 50, показанной на ФИГ. 1.
На ФИГ. 3 в перспективе показана опорная конструкция 20.
На ФИГ. 3а в перспективе показана опорная конструкция 120.
На ФИГ. 3b в перспективе показана опорная конструкция 220.
На ФИГ. 3с в перспективе показана опорная конструкция 320.
На ФИГ. 4 в деталях схематично показана область 33 крепления, образованная в результате крепления закраины 31 мембраны 30 с внутренней стороной 41 стенки 40 сосуда.
На ФИГ. 5 показан детальный вид в разрезе верхней части сосуда 1.
На ФИГ. 6 в разрезе в осевом направлении показан сосуд 1.
На ФИГ. 1 показан сосуд 1, имеющий крышку 10, опорную конструкцию 20, мембрану 30 и стенку 40 сосуда. На нижнем конце сосуда 1 (в отрицательном направлении по оси z) имеется загрузочное отверстие 60. Загрузочное отверстие 60 находится на конце, на той стороне сосуда 1, которая расположена противоположно крышке 10. Через загрузочное отверстие 60, например, изготовитель или упаковщик пищевого продукта может загрузить пищевой продукт в открытую полость, образованную мембраной 30 и стенкой 40 сосуда.
Во время загрузки загружаемого продукта сосуд 1 обычно повернут на 180° относительно изображения на ФИГ. 1, так что та сторона сосуда 1, которая заканчивается отверстием 60, находится вверху, а та сторона сосуда 1, которая заканчивается крышкой 10, находится внизу. Посредством этого изготовитель или упаковщик пищевого продукта может в полость, доступную через загрузочное отверстие 60, загрузить загружаемый продукт путем его падения, ссыпания или течения (загрузка). Во время загрузки из-за веса загружаемого продукта и падения загружаемого продукта на мембрану 30 (загружаемый продукт может загружаться со значительной высоты) на мембрану 30 действует сила , причем сила  действует главным образом на дно 32 мембраны 30.
Мембрана 30 содержит закраину 31 мембраны, соединенную с внутренней стороной 41 стенки 40 сосуда. Обычно закраина 31 мембраны имеет осевую протяженность или высоту (направление по оси z) менее 20 мм, предпочтительно менее 15 мм.
Предпочтительно закраина 31 мембраны соединена с внутренней стороной 41 стенки сосуда по всему периметру, так что выше и ниже мембраны 30 или дна 31 мембраны существуют две герметично отделенные друг от друга полости, причем полости могут быть открытыми.
Область (расположенная по периметру и проходящая в осевом направлении), в которой закраина 31 мембраны соединена с внутренней стороной 41 стенки 40 сосуда, образует область 33 крепления.
Обычно, как это также описано выше, крепление мембраны выполнено посредством склеивания или герметизации. При этом область 33 крепления не должна занимать всю высоту осевой протяженности закраины 31 мембраны, часто осевая высота или протяженность области 33 крепления бывает меньше осевой протяженности закраины 31 мембраны. Осевая протяженность области 33 крепления может составлять менее 15 мм, предпочтительно менее 10 мм, особенно предпочтительно менее 8 мм.
Как подробно рассмотрено выше, сила , действующая на мембрану 30 вследствие загрузки загружаемого продукта, могла бы действовать в области 33 крепления, например, как сила с большой отслаивающей составляющей, плохо выдерживаемая склейкой. Благодаря расположению в сосуде 1 опорной конструкции 20 во время загрузки сила , действующая на мембрану 30, по меньшей мере частично перенаправляется, так что в области 33 крепления действует сила, отслаивающая составляющая которой уменьшена по сравнению с отслаивающей составляющей силы, действующей в области крепления сосуда 1 без опорной конструкции (при прочих равных условиях). Дополнительно сила , действующая на мембрану 30, частично передается опорной конструкцией 20.
Опорная конструкция 20 содержит опорную часть 21, соответствующую мембране 30, и несущую часть 22, соответствующую крышке 10. Опорная часть 21 перенаправляет и/или передает силу , действующую на мембрану 30, так как дно 32 мембраны, по меньшей мере во время загрузки загружаемого материала, контактирует с опорной частью, а опорная конструкция 20 посредством несущей части 22 соединена с крышкой 10.
В варианте осуществления, показанном на ФИГ. 1, опорная часть 21 состоит из наружного опорного кольца 21а, причем в других вариантах осуществления опорная часть 21 может содержать дополнительные элементы.
В результате загрузки обычно гибкая мембрана 30 может деформироваться в направлении опорной части 21 опорной конструкции 20.
На ФИГ. 1 крышка 10 выполнена в виде крышки-нахлобучки и прикреплена с помощью закрученного края 42, причем закрученный край 42 выполнен на верхнем конце (в положительном направлении по оси z) стенки 40 сосуда. Несущая часть 22 опорной конструкции 20 может передавать на крышку 10 силу, переданную опорной частью 21, причем переданная сила может быть воспринята посредством крепления крышки 10 с закрученным краем 42. Перенаправление силы посредством опорной части 21 также возможно посредством сопряжения несущей части 22 с крышкой 10 и креплению крышки 10 с закрученным краем 42.
На ФИГ. 1 несущая часть 22 содержит три несущих элемента 23, 23', 23'', причем из-за вида в разрезе на этом чертеже видны лишь два несущих элемента 23, 23'. Перспективный вид опорной конструкции 20 с несущими элементами 23, 23', 23'' представлен на ФИГ. 3, которая подробно описана ниже.
На верхнем конце (в положительном направлении по оси z) каждого несущего элемента 23, 23', 23'', имеющего стержнеобразную форму, имеется сферическая часть 24, 24', 24'', причем опять же из-за вида в разрезе на ФИГ. 1 видны только две сферические части 24, 24'.
На нижней стороне крышки 10 (в отрицательном направлении по оси z) расположены защелки 11, 11', 11'', из которых на ФИГ. 1 видны только две защелки 11, 11''. Защелки 11, 11'', 11'' выполнены так, что в них могут защелкиваться по меньшей мере сферические части 24, 24', 24'', в результате обеспечивается (разъемное) соединение опорной конструкции 20 с крышкой 10.
Крышка 10 закрывает отверстие 2 сосуда 1, находящееся (на конце) на той стороне сосуда 1, которая расположена противоположно загрузочному отверстию 60. Обычно отверстие 2 сосуда служит для того, чтобы потребитель мог протянуть руку в сосуд 1, когда сосуд наполнен загружаемым продуктом, а загрузочное отверстие 60 закрыто (и снята крышка 10).
После открытия наполненного сосуда 1 посредством снятия крышки 10, причем загрузочное отверстие 60 закрыто, потребитель может извлечь опорную конструкцию 20 из полости над мембраной 30 (в которой расположена опорная конструкция 20). Обычно опорная конструкция 20 представляет собой изделие разового пользования, утилизируемое после извлечения пользователем. Это связано также с тем, что функция опорной конструкции 20 используется, прежде всего, во время наполнения загружаемым продуктом, т.е. прежде, чем потребитель сможет приобрести наполненный сосуд.
В полости, которая стала доступной вследствие открытия или снятия крышки 10 (и в которой расположена или была расположена опорная конструкция 20), на ФИГ. 1 расположена ложка 50. Потребитель может протянуть руку через отверстие 2 сосуда и добраться до ложки 50.
Например, посредством отрывного или обрывного язычка на мембране 30 потребитель может извлечь мембрану 30 или часть мембраны 30, так что потребитель получает доступ к загружаемому продукту. Загружаемый продукт может быть извлечен с помощью ложки 50.
В полости над мембраной 30 (в положительном направлении по оси z) вместо ложки 50, в общем, может быть расположен столовый прибор. В указанной полости также могут быть расположены другие предметы, такие как, например, средство рекламы или пакетик (мешочек) с приправой.
Отверстие 2 сосуда может повторно закрываться, предпочтительно крышкой 10.
Крышка 10 может представлять собой вдавливаемую крышку.
На ФИГ. 1 между опорной частью 21 опорной конструкции 20 и закраиной 31 мембраны 30 имеется зазор s. Ширина зазора s в радиальном направлении (направление г) предпочтительно мала, как показано выше.
Мембрана 30 может быть прикреплена к внутренней стороне 41 стенки 40 сосуда в разных осевых положениях по высоте. Предпочтительно расстояние между мембраной 30 и верхним концом сосуда 1 (в положительном направлении по оси z), определенное осевым положением по высоте дна 32 мембраны, составляет менее 70% общей высоты сосуда, предпочтительно менее 55% общей высоты сосуда, еще предпочтительнее менее 40% общей высоты сосуда, наиболее предпочтительно менее 30% общей высоты сосуда.
В описанных выше разных положениях по высоте также могут быть расположены две или более двух мембран 30.
На ФИГ. 2 схематично показан разрез А-А (см. ФИГ. 1), причем соотношение величин показанных на ФИГ. 2 элементов не всегда соответствует соотношению величин элементов на ФИГ. 1, а ложка 50, показанная на ФИГ. 1, здесь не изображена. Кроме того, здесь зазор s, показанный на ФИГ. 1, равен 0 (нуль), так что в радиальном направлении опорная часть 21 (наружное опорное кольцо 21а) опорной конструкции 20 прилегает к закраине 31 мембраны 30.
Закраина 31 мембраны по всему периметру (герметично) соединена с внутренней стороной 41 стенки 40 сосуда. Наружное опорное кольцо 21а опорной конструкции 20 имеет кольцеобразную форму.
С наружным опорным кольцом 21а соединены с установлением связи три несущих элемента 23, 23', 23''. Как показано на ФИГ. 1 и описано в отношении третьего несущего элемента 23'', несущие элементы 23, 23', 23'', как компоненты несущей части 22, соединены с крышкой 10, так что сила, действующая через мембрану 30 на наружное опорное кольцо 21а (опорную часть 21), может быть частично воспринята соединением крышки 10 со стенкой 40 сосуда или, как показано на ФИГ. 1, с закрученным краем 42.
Кроме того, соединение крышки 10 со стенкой 40 сосуда, имеющее место при использовании вдавливаемой крышки, или с закрученным краем 42 обеспечивает противодействующую или удерживающую силу, необходимую для того, чтобы сделать возможным перенаправление силы, действующей на мембрану 30 (или, соответственно, на дно 32 мембраны) в область 33 крепления, чтобы получить более благоприятно воспринимаемую силу с увеличенной сдвигающей составляющей (с уменьшенной отслаивающей составляющей).
Несущие элементы 23, 23', 23'' равномерно расположены в окружном направлении на наружном кольцеобразном опорном кольце 21а.
Наружное опорное кольцо 21а также может иметь овальную (с осью симметрии или без оси симметрии) или многоугольную форму. Предпочтительно форма наружного опорного кольца 21а соответствует форме поперечного сечения (перпендикулярно продольной оси сосуда) стенки 41 сосуда в той части стенки 41 сосуда, к которой прикреплена мембрана 30.
На опорной части 21, например, на наружном опорном кольце 21а, может быть расположено более трех несущих элементов. На опорной части 21, в частности, может быть расположено четыре, пять или более пяти несущих элементов. Соответственно числу несущих элементов на крышке 10 может быть расположено такое же число защелок. Более трех несущих элементов предпочтительно расположено так, что они равномерно распределены по периметру.
На опорной части 21 также может быть расположен один несущий элемент, причем указанный несущий элемент может быть выполнен по всему периметру (в форме полого цилиндра). Верхняя часть проходящей по всему периметру опорной части 21 может быть выполнена в виде кольца. На крышке 10 может быть расположена защелка, проходящая по всему периметру.
Также возможны два несущих элемента.
Опорная конструкция 20, показанная на ФИГ. 1 и 2, на ФИГ. 3 представлена в перспективе, причем соотношение величин показанных на ФИГ. 3 элементов не всегда соответствует соотношению величин элементов опорной конструкции на ФИГ. 1 и ФИГ. 2.
На ФИГ. 3 опорная конструкция 20 содержит наружное опорное кольцо 21а в качестве опорной части 20 и три несущих элемента 23, 23', 23'', соединенных с установлением связи с наружным опорным кольцом 21а. Наружное опорное кольцо 21а имеет прямоугольное поперечное сечение.
Несущие элементы 23, 23', 23'' выполнены в виде стержней и имеют круглое поперечное сечение. Несущие элементы 23, 23', 23'' содержат сферический конец (верхняя часть несущих элементов 23, 23'', 23'').
На ФИГ. За показан еще один вариант осуществления опорной конструкции 120, имеющей опорную часть 121 и несущую часть 122. Опорная часть 121 содержит наружное опорное кольцо 121а, внутреннее опорное кольцо 128 и множество опорных стержней 127, 127', 127'', 127''', 127'''', равномерно распределенных по периметру. Внутреннее опорное кольцо 128 посредством опорных стержней 127, 127'', 127'', 127''', 127'''' соединено с наружным опорным кольцом 121а.
Посредством такого исполнения опорной части 121 опорной конструкции 120 мембрана 30 может поддерживаться плоской. В результате силы, действующие на мембрану 30 (дно 32 мембраны), как описано выше, в большей степени могут передаваться в соединение крышки 10 со стенкой 40 сосуда или закрученным краем 42, чем в случае опорной конструкции 20 на ФИГ. 3.
Кроме того, этот вариант осуществления содержит несущие элементы 123, 123', 123'' со сферическими верхними частями 124, 124'', 124'', которые аналогичны несущим элементам 23, 23', 23'', имеющим верхние сферические части 24, 24', 24'' варианта осуществления, представленного на ФИГ. 3.
На ФИГ. 3d показан вариант осуществления опорной конструкции 220, имеющей опорную часть 221 и несущую часть 222. Опорная часть 221 содержит наружное опорное кольцо 221а, внутреннее опорное кольцо 228 и множество опорных стержней 227, 227', 227'', 227''', 227''''. Опорная часть 221 этого варианта осуществления аналогична опорной части 121, показанной на ФИГ. 3а.
Несущая часть 222 содержит несущие элементы 223, 223', 223'', соединенные с наружным опорным кольцом 221а и несущим кольцом 229. Несущее кольцо 229 имеет кольцеобразную форму и прямоугольное поперечное сечение. Соответствующим образом адаптирована защелка или защелки крышки 10, так что возможно защелкивание несущего кольца 229 в одну или множество защелок крышки 10. Несущее кольцо 229 может иметь также круглое поперечное сечение.
Предпочтительно несущее кольцо 229 имеет такой же диаметр, как наружное опорное кольцо 221а. Несущее кольцо 229 и наружное опорное кольцо каждое охватывают некоторую плоскость, причем соответствующие плоскости могут быть параллельными.
На ФИГ. 3с показан еще один вариант осуществления опорной конструкции 320, имеющей опорную часть 321 и несущую часть 322. Опорная часть 321 состоит из наружного опорного кольца 321а. Несущая часть 322 содержит три несущих элемента 323, 323'', 323'', соединенных с наружным опорным кольцом 321а и несущим кольцом 329. При этом несущая часть 322 выполнена аналогично несущей части 222 на ФИГ. 3с.
Предпочтительно несущие элементы 23, 23', 23''; 123, 123', 123''; 223, 223'', 223''; 323, 323'', 323'' имеет длину (протяженность по продольной оси сосуда) не более 100 мм, предпочтительно не более 80 мм, еще предпочтительнее не более 50 мм.
На ФИГ. 4 с помощью детального частичного вида, представляющего соединение мембраны 30 со стенкой 40 сосуда, показано, как может быть осуществлено перенаправление силы посредством опорной конструкции 20.
Во время загрузки загружаемого продукта в загрузочное отверстие 60 сосуда 1 (см. ФИГ. 1) загружаемый продукт может падать на дно 32 мембраны, вследствие чего на мембрану 30 действует сила . Мембрана 30 посредством закраины 31 мембраны соединена с внутренней стороной 41 стенки 40 сосуда. Это соединение в варианте осуществления согласно ФИГ. 4 выполнено в виде склейки, причем клеевой слой охвачен областью 33 крепления.
Res
Res
Res
Kleb
На той стороне мембраны 30, которая расположена противоположно (позже) загруженному загружаемому материалу, расположена опорная конструкция 20, причем опорная часть 21 прилегает к дну 32 мембраны. Посредством опорной конструкции 20 сила , действующая на мембрану 30 (дно 32 мембраны) может быть перенаправлена в область 33 крепления так, что там действует результирующая сила F. Результирующая сила F в области 33 крепления должна устанавливаться так, чтобы никакое повреждение соединения между закраиной 31 мембраны и внутренней стороной 41 стенки 40 сосуда не подвергало опасности герметичность соединения. В случае склейки, изображенной на ФИГ. 4, результирующая сила F компенсируется силой F, обеспечиваемой склейкой, и, соответственно, является устанавливаемой.
Res
Res
Res
Посредством перенаправления сдвигающая составляющая (действие силы параллельно области 33 крепления) результирующей силы F больше сдвигающей составляющей силы, которая действовала бы в области крепления без использования опорной конструкции 20. Для более наглядного представления сила F, показанная на ФИГ. 4, имеет только сдвигающую составляющую, тогда как в действительности может возникнуть и отслаивающая составляющая, которая может привести к тому, что результирующая сила F будет ориентирована не параллельно области крепления.
Даже если перенаправление силы не приводит к силе, имеющей только сдвигающую составляющую, увеличение сдвигающей составляющей приводит к тому, что требования к качеству склейки снижаются, или при одинаковом качестве склейки может быть обеспечена лучшая герметичность.
На ФИГ. 5 показан сосуд 1, имеющий крышку 10, опорную конструкцию 20 и мембрану 30. Мембрана 30 находится в вышеописанном основном положении. Мембрана 30 содержит дно 32 мембраны, имеющее верхнюю сторону 35 дна мембраны, и закраину 31 мембраны. Крышка 10 содержит нижнюю сторону 12 крышки. Опорная конструкция 20 содержит опорную часть 21, имеющую нижнюю сторону 25 опорной части.
1
2
1
2
Между нижней стороной 12 крышки, как базовой точкой, и нижней стороной 25 опорной части в осевом направлении (в направлении по оси z) образовано расстояние H (также называемое длиной или высотой). Между нижней стороной 12 крышки, как базовой точкой, и верхней стороной 35 дна мембраны в осевом направлении (в направлении по оси z) образовано расстояние Н (также называемое длиной или высотой). На ФИГ. 5 длина H меньше длины Н.
Вследствие этого, когда мембрана 30 находится в основном положении, никакое давление на дно 32 мембраны 30 не действует. Если на дно 32 мембраны в положительном направлении по оси z действует сила, дно 32 мембраны может деформироваться в направлении нижней стороны 25 опорной части, вследствие чего сила, действующая на дно 32 мембраны, может перенаправляться и/или передаваться опорной конструкцией 20.
В общем, загружаемый продукт, который должен быть загружен или загружается в сосуд 1 в полость под мембраной 30, может представлять собой пищевой продукт, в особенности порошкообразный пищевой продукт. Полость под мембраной 30 представляет собой полость, которая по меньшей мере с одной стороны ограничена мембраной 30, но опорной конструкции 20 не содержит.
Защитный газ содержит предпочтительно азот, в частности, защитный газ содержит азот с концентрацией более 80% по объему (доля в составе всего защитного газа).
На ФИГ. 6 показан сосуд 1, который аналогичен сосуду ФИГ. 1, причем опорная конструкция 20 выполнена за одно целое или из одной части с крышкой 10. Крышка 10 соединена с установлением связи с опорной конструкцией 20, в частности с несущими элементами 23, 23', 23'' (несущий элемент 23'' из-за вида в разрезе не показан).
В этом варианте осуществления на каждом из несущих элементов 23, 23', 23'' расположено заданное место 71, 71', 71'' разрыва, причем из-за вида в разрезе заданное место 71'' разрыва на несущем элементе 23'' не видно. На чертеже ФИГ. 6 заданные места 71, 71'', 71'' разрыва выполнены в виде надрезов в несущих элементах 23, 23', 23'', причем надрез приводит к ослаблению материала в отношении механической нагрузки по сравнению с ненадрезанными несущими элементами 23, 23'', 23''.
В позициях заданных мест разрыва несущих элементов 23, 23', 23'' следует ожидать отделения опорной конструкции 20 от крышки 10, когда потребитель открывает крышку 10 и во время открывания снимает крышку 10 с сосуда 1 с достаточно большой силой и отклонением от удаления исключительно в осевом направлении, так что опорная часть 21 прилегает к внутренней стороне 41 стенки 40 сосуда.
Заданные места разрыва также могут быть выполнены в виде сужения поперечного сечения в несущих элементах или путем использования в несущих элементах части, изготовленной из материала, менее прочного в механическом отношении, чем остальные части несущих элементов.
В остальном, сосуд в варианте осуществления, показанном на ФИГ. 6, соответствует варианту осуществления согласно ФИГ. 1, а раскрытие, относящееся к варианту осуществления согласно ФИГ. 6, действует и в отношении варианта осуществления согласно ФИГ. 1.
В сосуде 1, показанном на ФИГ. 6, могут использоваться все раскрытые опорные конструкции.