ЕМКОСТЬ С УГЛУБЛЕНИЕМ В СТЕНКЕ ЕМКОСТИ
CONTAINER WITH RECESS IN CONTAINER WALL

Изобретение относится к емкости согласно ограничительной части пункта 1 формулы изобретения.
Если емкости заполняются горячими жидкостями или другим горячим содержимым и немедленно закрываются после процесса заполнения, внутри емкости после охлаждения содержимого возникает разряжение, вследствие чего стенки емкости могут частично сминаться (спадаться). Такие емкости эстетически некрасивы и таким образом не могут выставляться на полки. Для того чтобы предотвращать смятие стенок, емкости снабжаются вентиляционным клапаном. Он может быть изготовлен из воздухопроницаемого, пористого материала. Обычно вентиляционный клапан интегрирован в запорную крышку, так как его можно там устанавливать легче всего. Однако вентиляционные клапаны из пористых материалов могут также служить для того, чтобы защищать содержимое емкости от микробов и бактерий. По дизайнерским и функциональным причинам расположение вентиляционного клапана в запоре емкости не всегда является оптимальным местом. Поэтому существует потребность обеспечить большую гибкость при расположении вентиляционного клапана.
Из WO 2010/081081 известна запорная крышка, в которую интегрирован пористый элемент, для того чтобы делать возможным выравнивание давления между внутренней частью емкости и окружающей средой. Запорная крышка согласно WO 2010/081081 имеет на нижней стороне крышки камеру, которая имеет два отверстия, нижнее отверстие, через которое пористый элемент вставляется в камеру, и верхнее сквозное отверстие, которое соединяет камеру с окружающей средой. Чтобы пористый элемент был зафиксирован в камере, он может иметь такие размеры, что реализована посадка с допуском. Альтернативно нижний край камеры может быть согнут или снабжен поднутрением.
EP-A-1 068 902 раскрывает запорную систему, состоящую из эластичной пробки для закрытия отверстия емкости и фильтрующего средства, которое интегрировано в пробку. Пробка имеет осевое отверстие, которое делает возможным соединение между внутренней частью емкости и окружающей средой. В отверстии пробки расположена фильтрующая пластина, которая герметично прилегает к цилиндрической стенке прохода. Предложено выполнять фильтрующую пластину в отверстии за одно целое с пробкой посредством литья под давлением. Однако EP-A-1 068 902 не дает никаких указаний, как это могло бы быть реализовано.
Задача данного изобретения заключается в том, чтобы указать устройство удержания для функциональных элементов на емкости, которое может быть также предусмотрено в других местах, чем в запоре емкости.
Изобретение относится к пластиковой емкости со стенкой емкости и выпускным отверстием.
Согласно изобретению задача в случае емкости согласно ограничительной части пункта 1 формулы изобретения решается тем, что емкость выполнена посредством экструзионно-раздувного формования, и выполнено выступающее на стенке емкости вовнутрь емкости углубление для приема функционального элемента, причем углубление доступно через вставное отверстие. Углубление может быть выполнено в любом месте стенки емкости и образовано таким образом, что функциональный элемент после вставки через вставное отверстие надежно зафиксирован в углублении. Если стенка емкости имеет проем, для того чтобы обеспечивать контакт вставленного функционального элемента с заправленным во внутреннюю часть емкости продуктом, функциональный элемент может герметично удерживаться стенкой емкости таким образом, что заправленный во внутреннюю часть емкости продукт не может проникать между стенкой емкости и функциональным элементом в окружающую среду. Вследствие того, что углубление ориентировано вовнутрь, поверхность емкости остается гладкой и не испорчена выпуклостями. Дизайн емкости может чрезвычайно гибко выполняться, так как он не ухудшается никакими позиционными заданиями для углубления. Способ экструзионно-раздувного формования делает возможным то, что емкость может изготавливаться быстро и с точным соответствием заданной форме.
В одном особенно предпочтительном варианте осуществления углубление имеет, по меньшей мере, в одной частичной области перекрытие, которое образовано ограничивающим вставное отверстие участком стенки емкости. Перекрытие обеспечивает то, что функциональный элемент с геометрическим замыканием надежно зафиксирован в углублении, которое служит в качестве приемной камеры. Перекрытие, поперек к средней оси углубления, может быть выполнено прямым, выпуклым или вогнутым. Также стенка емкости на этом участке может быть выполнена в виде перекрывающего углубление зуба с острой или закругленной головкой зуба. Углубление может быть также перекрыто в более чем одной частичной области. Перекрытие может служить для фиксации функционального элемента в осевом направлении. Перекрытие может быть выполнено таким образом, что функциональный элемент зафиксирован с возможностью извлечения или неразъемно. Способность извлечения может быть обеспечена осевым силовым воздействием или радиальным силовым воздействием или комбинацией из этих силовых воздействий.
Целесообразно углубление имеет стенку и дно. Вследствие этого функциональный элемент, соответственно, вставка может вдавливаться в углубление, пока он/она не упрется в дно. Стенка может быть выполнена, например, пирамидальной или цилиндрической и, если смотреть в направлении продольной протяженности углубления, может образовывать в каждом случае многоугольник. Также стенка, если смотреть в направлении продольной протяженности углубления, может быть выполнена овальной, эллиптической или круглой. Углубление может быть выполнено также с уступом, который выполнен в виде поверхности прилегания или упорной поверхности для функционального элемента. Однако, в большинстве случаев стенка будет выполнена в виде круглого цилиндра.
Вследствие того, что на дне и/или стенке углубления предпочтительно предусмотрено сквозное отверстие, функциональный элемент находится в соединении с внутренней частью емкости. Отверстие будет расположено, как правило, таким образом, что при вставленном функциональном элементе утечка продукта мимо функционального элемента не происходит. Посредством сквозного отверстия образовано постоянное соединение между окружающей емкость атмосферой и внутренней частью емкости в дополнение к выпускному отверстию.
Для того, чтобы упрощать извлечение емкости из раздувной формы, углубление имеет среднюю ось, которая по существу перпендикулярна к стенке емкости.
Однако согласно дальнейшему примеру осуществления также возможно, что углубление имеет среднюю ось, которая образует со стенкой емкости угол, который меньше 90 и больше 0 градусов, предпочтительно меньше 88 и больше 10 градусов и наиболее предпочтительно меньше 80 и больше 15 градусов. Вследствие этого ориентация углубления относительно поверхности емкости может гибко выбираться. Это является преимуществом, если требуется особый контур емкости, или вставное отверстие должно быть максимально незаметным. В примере осуществления угол составляет меньше 45° и больше 30°. Образованный угол включает в себя угол как в вертикальном, так и в горизонтальном направлении. Указание направления может быть соотнесено при этом с опорной поверхностью емкости. Так, например, средняя ось в горизонтальном направлении может быть перпендикулярной к стенке емкости, а в вертикальном направлении может иметься образованный угол между стенкой емкости и средней осью углубления, например, в 75°. Целесообразно вставное отверстие имеет первую ширину в свету, и углубление расширяется в направлении внутренней части емкости до второй ширины в свету, причем вторая ширина в свету больше, чем первая ширина в свету. Вследствие этого углубление может окружать функциональный элемент и удерживать его с геометрическим замыканием.
В одном другом варианте осуществления вставное отверстие имеет первую ширину в свету, и углубление расширяется в направлении внутренней части емкости относительно первой ширины в свету до второй ширины в свету и затем сужается до третьей ширины в свету. Это исполнение углубления предпочтительно в том случае, если функциональный элемент вставляется в углубление своим концом с меньшим диаметром. Углубление выполнено в этом случае таким образом, что оно окружает боковую поверхность функционального элемента, и поднутрение удерживает с геометрическим замыканием конец с большим диаметром. Сужение от второй ширины в свету до третьей ширины в свету может осуществляться скачкообразно, например, посредством уступа, ступени или выступа. Это сужение от второй ширины в свету до третьей ширины в свету может также осуществляться на предопределенном расстоянии непрерывно или прерывисто. Первая ширина в свету может быть меньше, равна или больше третьей ширины в свету.
Оказывается предпочтительным, если максимальное перекрытие углубления, измеренное поперек к средней оси углубления, находится между 0,05 мм и 1 мм и предпочтительно между 0,25 мм и 0,5 мм. Благодаря этому выбору размеров перекрытие имеет по отношению к углублению наложение, которое с одной стороны надежно удерживает функциональный элемент в углублении, и с другой стороны функциональный элемент может запрессовываться через вставное отверстие. Максимальным перекрытием является размер между краем перекрытия, который одновременно ограничивает вставное отверстие, и стенкой углубления.
Вследствие того, что стенка углубления и примыкающий к стенке углубления участок перекрытия предпочтительно образуют угол между 20 и 50 градусами и предпочтительно между 30 и 40 градусами, поднутрение может извлекаться из раздувной формы и образует достаточное силовое замыкание для соединения функционального элемента и углубления.
Предпочтительно углубление имеет по существу вращательно-симметричную форму. Углубление может проще извлекаться из раздувной формы, чем если бы оно обладало угловатым исполнением. Также посадочные места между функциональным элементом и углублением могут производиться проще, если они имеют вращательно-симметричную форму.
Другой аспект изобретения относится к вышеописанной емкости с размещенным в углублении функциональным элементом. Благодаря комбинации углубления и функционального элемента они могут быть точно друг к другу адаптированы, вследствие чего посадочная поверхность между функциональным элементом и стенкой углубления, как правило, непроницаема для жидкости, однако в особых требованиях может также выполняться газонепроницаемой.
В одном особенно предпочтительном варианте осуществления внешняя форма функционального элемента и внутренняя форма углубления согласовываются друг с другом таким образом, что функциональный элемент относительно заправленного во внутренней части емкости продукта удерживается в углублении герметично. Посадочная поверхность между функциональным элементом и стенкой углубления может быть выполнена непроницаемой для жидкости. Геометрическое замыкание, вызванное перекрытием, удерживает функциональный элемент надежно в углублении, даже если внутри емкости преобладает избыточное давление. Перекрытие может предотвращать то, что функциональный элемент может смещаться в направлении средней оси углубления из углубления. Целесообразно функциональный элемент выполнен в виде втулки с буртиком. Функциональный элемент адаптирован в своем внешнем контуре посредством исполнения буртика к контуру углубления и вследствие этого размещен в углублении с наиболее хорошей фиксацией и герметизацией. Функциональный элемент может также иметь внешний вид втулки или гильзы без буртика.
Предпочтительно на функциональном элементе предусмотрено второе сквозное отверстие, для того чтобы делать возможным предпочтительно газовый обмен между внутренней частью емкости и окружающей средой. В зависимости от назначения функционального элемента он может находиться в непосредственном контакте с внутренним пространством емкости, для того чтобы выравнивать давление или выполнять другие описанные далее внизу задачи. Второе сквозное отверстие может быть меньше чем 5 мкм, для того чтобы удерживать жидкие продукты из внутренней части емкости, и меньше чем 20 мкм, для того чтобы удерживать пастообразные продукты из внутренней части емкости. При обоих размерах отверстия беспрепятственный газовый обмен между окружающей атмосферой и внутренней частью емкости возможен. Для выравнивания давления между внутренней частью емкости и окружающей средой второе сквозное отверстие закрыто газопроницаемой мембраной. Мембрана проницаема только для газов, а для жидкостей нет. Если внутри емкости благодаря изменению высоты над уровнем моря или благодаря газообразованию создается внутреннее давление, которое больше чем окружающее давление, то оно может выравниваться через мембрану. Также возможно, что может выравниваться разряжение в емкости. Разряжение может возникать, например, в том случае, если горячий продукт заправляется в емкость и охлаждается в закрытой емкости.
Действие мембраны может в упрощенном виде реализовываться благодаря тому, что функциональный элемент предпочтительно является спеченной, пористой деталью из полиэтилена высокой плотности (HDPE). Функциональный элемент может изготавливаться за одно целое и таким образом просто. Через пористую деталь может обмениваться газ между внутренней частью емкости и окружающей средой, однако жидкость не проникает сквозь функциональный элемент.
В одном другом варианте осуществления функциональный элемент является индикатором сохранности. Индикатор сохранности находится в соединении с внутренним пространством емкости и реагирует на параметры, которые позволяют делать вывод об изменении в заправленном продукте. Так, например, может обнаруживаться образование газа или изменение давления.
2
Дальнейшая возможность состоит в том, что функциональный элемент содержит химическую субстанцию, которая может находиться в соединении по текучей среде с внутренней частью емкости. Так, например, постоянное добавление натуральной антимикробной субстанции может продлевать сохранность заправленного продукта. Химическая субстанция может быть также улавливающим запах реагентом, улавливающим кислород реагентом, улавливающим водяной пар реагентом или улавливающим CO реагентом. В общем, в функциональном элементе может быть размещена химическая субстанция, которая улавливает возникающие во время хранения емкости газы.
Также возможно, что функциональный элемент является индикатором, который показывает, если была прервана холодильная цепь (непрерывное охлаждение от производства до продажи) заправленного в емкости продукта.
Дальнейшие преимущества и признаки проистекают из последующего описания примера осуществления изобретения со ссылкой на схематичные чертежи. На чертежах не в масштабе показано:
фиг.1 - поперечный разрез стенки пластиковой емкости с углублением в первом варианте осуществления;
фиг.2 - поперечный разрез стенки пластиковой емкости с углублением во втором варианте осуществления;
фиг.3 - поперечный разрез стенки пластиковой емкости с углублением в третьем варианте осуществления;
фиг.4 - поперечный разрез стенки пластиковой емкости с углублением в четвертом варианте осуществления; и
фиг.5 - вид сбоку пластиковой емкости с углублением.
На фиг.1-4 показан подробный фрагмент емкости из пластикового материала. Емкость обозначена в целом ссылочной позицией 11. В стенке 13 емкости 11 на произвольном месте выполнено углубление 15. Углубление 15 служит в качестве приемной камеры для функционального элемента 17. Функциональный элемент 17 вводится в углубление 15 через вставное отверстие 19. На фиг.5 углубление 15 предусмотрено в качестве примера в стенке 13 емкости 11, которая в данном примере осуществления выполнена в виде боковой стенки, рядом с дном емкости. Углубление 15 расположено предпочтительно в месте, в котором функциональный элемент 17 может находиться в контакте с заправленным в емкости 11 продуктом, даже если емкость частично опорожнена. В принципе любое положение на стенке 13 емкости возможно.
Углубление или приемная камера 15 имеет наряду с вставным отверстием 19 стенку 21 и дно 23. Если функциональный элемент 17 размещен в углублении 15, то является предпочтительным, что он соприкасается с дном 23. Функциональный элемент 17 может быть зафиксирован в углублении 15 с силовым замыканием и/или с геометрическим замыканием. Для фиксации с силовым замыканием внешние размеры функционального элемента 17 и внутренние размеры углубления 15 согласованы друг с другом таким образом, что имеет место посадка с натягом. Фиксации с силовым замыканием показана на фиг.4.
Для фиксации функционального элемента 17 в углублении 15 с геометрическим замыканием углубление 15 имеет перекрытие 25. Для образования перекрытия 25 углубление 15 имеет в области вставного отверстия 19 первую ширину 27 в свету, которая расширяется в направлении внутренней части емкости до второй ширины 29 в свету. Внешние размеры функционального элемента 17 адаптированы по существу к размерам перекрытия. Для этого функциональный элемент 17 расширяется от краевого выступа 31 до буртика 33 большего диаметра.
Разность между первой и второй шириной 27, 29 в свету составляет между 0,6 мм и 1 мм и предпочтительно между 0,7 мм и 0,9 мм. Эта разность делает возможной надежную фиксацию функционального элемента 17 в углублении 15 и создает условия для того, что буртик 33 все еще проходит сквозь обладающее меньшим диаметром вставное отверстие 19, расширяя его.
Переход между первой и второй шириной 27, 29 в свету образован посредством боковой поверхности 35 перекрытия. Боковая поверхность 35 образует со стенкой 21, соответственно, со средней осью 37 углубления угол между 20 и 50 градусами и предпочтительно между 30 и 40 градусами.
Если средняя ось 37 находится под прямым углом к плоскости раздела емкости 11, то перекрытие может проще извлекаться из раздувной формы, чем при другой ориентации средней оси 37. Это происходит потому, что полуоболочки формы емкости раскрываются в направлении средней оси 37. Однако, также возможно, что средняя ось имеет угол между 0 и 90 градусами, предпочтительно между 10 и 88 градусами и наиболее предпочтительно между 15 и 80 градусами, и углубление 15, несмотря на это, может извлекаться из раздувной формы. Также возможны подвижные элементы в инструменте, для того чтобы реализовывать извлечение из раздувной формы. Углубления 15 с такой ориентацией предпочтительны в том случае, если этого требует дизайн емкости. Например, ориентация средней оси 37 под прямым углом к поверхности емкости является преимуществом для равномерного дизайна емкости.
Также возможно, что, как показано на фиг.3, углубление 15 сужается от второй ширины 29 в свету до третьей ширины 39 в свету. Это исполнение углубления 15 выбирается в том случае, если функциональный элемент 17 размещен в углублении 15 краевым выступом 31 вперед.
По причинам упрощенного изготовления функциональный элемент 17 и углубление 15 имеют предпочтительно вращательно-симметричную форму.
Для того чтобы делать возможным обмен текучей средой между внутренней частью емкости и окружающей средой, на дне углубления 15 может быть предусмотрено первое сквозное отверстие 41. Следует понимать, что по этой причине также на функциональном элементе 17 может быть предусмотрено второе сквозное отверстие 43. Как показывают фиг.3 и 4, второе сквозное отверстие 43 может иметь ступенчатое исполнение в соответствии с внешним контуром функционального элемента 17.
Функциональный элемент 17 может выполнять самые разные задачи. В качестве примера и потому необязательно возможны следующие применения:
Как показано на фигурах, функциональный элемент 17 может быть втулкой с предусмотренным в ней вторым сквозным отверстием 43. Во второе сквозное отверстие 43 вставлена мембрана 45. Так как мембрана целесообразно проницаема только для газов, внутри емкости всегда преобладает такое же давление, как и в окружающей среде. Таким образом, происходит газовый обмен между внутренней частью емкости и окружающей емкость 11 атмосферой. Деформация емкости 11 из-за низкого или избыточного давления внутри емкости может, следовательно, предотвращаться. Мембрана 45 может быть изготовлена из обычных материалов мембраны, например полиэтилена (PE) или политетрафторэтилена (PTFE), полиамида (PA) или полиакрилонитрила.
Упрощенное действие мембраны функционального элемента 17 может достигаться благодаря тому, что функциональный элемент 17 является спеченной, пористой пробкой, например из полиэтилена высокой плотности (HDPE). Этот пористый материал обладает свойствами газопроницаемой мембраны.
Функциональный элемент 17 может быть также индикатором сохранности. Для этого он находится в соединении с внутренним пространством емкости. Если во внутреннем пространстве емкости образовывается газ, который позволяет делать вывод об окончании срока годности заправленного продукта, то функциональный элемент может изменять цвет. Например, в функциональном элементе может иметься химическая субстанция, которая при реакции с возникшим газом изменяет цвет.
Также возможно, что в функциональном элементе 17 содержится химическая субстанция, которая через первое и второе сквозное отверстие 41, 43 может выдаваться вовнутрь емкости. Вследствие этого может продлеваться сохранность (срок годности) заправленного продукта.
Также в функциональном элементе 17 может быть размещена химическая субстанция, которая показывает нарушение непрерывного охлаждения от производства до продажи и таким образом указывает на испортившиеся продукты питания в емкости.
Предпочтительно емкость 11 с вышеописанным углублением 15 изготавливается посредством способа изготовления экструзионно-раздувного формования. Возможность изготовления представляет описанный в EP 2 227 369 способ.
Для изготовления перекрытия 25 в одной из полуоболочек раздувной формы может быть предусмотрен подвижный шип. При открытии полуоболочек шип перемещается из полуоболочки раздувной формы в полость с такой же скоростью, с которой происходит разделение полуоболочек раздувной формы, так что шип не перемещается относительно емкости при открытии полуоболочек раздувной формы. Затем шип вытягивается из сформированного углубления 15, причем емкость удерживается контропорой.
Если углубление 15 выполнено как на фиг.4, то шип может вытягиваться при открытии полуоболочек из углубления 15, без того чтобы требовалась контропора для удержания емкости.
СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ПОЗИЦИЙ
11 емкость из пластикового материала
12 выпускное отверстие
13 стенка емкости
15 углубление, приемная камера
17 функциональный элемент
19 вставное отверстие
21 стенка
23 дно
25 перекрытие
27 первая ширина в свету
29 вторая ширина в свету
31 краевой выступ
33 буртик
35 боковая поверхность перекрытия
37 средняя ось
39 третья ширина в свету
41 первое сквозное отверстие
43 второе сквозное отверстие
45 мембрана.