ЕМКОСТЬ ДЛЯ УПАКОВКИ И ХРАНЕНИЯ ДВУХ КОМПОНЕНТОВ
CONTAINER FOR PACKAGING AND STORAGE OF TWO COMPONENTS

Изобретение относится к области разработки тары для розлива напитков, а также к пищевой, косметической, химической, фармакологической, медицинской отраслям промышленности и ветеринарии и может быть использовано в качестве емкости для хранения и для упаковки двух разных по составу компонентов, например жидкости и/или твердой субстанции в виде сыпучего вещества или смеси, смешиваемых перед употреблением, в том числе и без контакта с внешней средой.
Известна «Бутылка пластиковая» (см. RU 33935, МПК7 B65D 1/06 опубл. 20.11.2003), которая содержит горловину с конечным резьбовым элементом для установки крышки, боковую стенку и дно, в котором соосно с боковой стенкой выполнена соединительная резьбовая втулка с герметичной мембраной. Емкость для двух компонентов формируется механическим соединением двух емкостей.
Недостатками данных бутылок является сложность их конструкции, что повышает сложность в изготовлении как самих бутылок из преформ, так и изготовления самих преформ, которые имеют горловины с обеих сторон. Кроме того, разрыв герметичной мембраны осуществляется несколькими операциями и требует значительных механических усилий.
Известна система емкостей для приема двух веществ (см. RU 2230695, МПК7 B65D 81/32, B65D 25/08, опубл. 20.06.2004). Вещества наполняют в отдельные емкости и закрывают мембранами, потом емкости соединяют одну с одной в закрытом состоянии, причем их затворы направлены друг к другу. Между ними установлен промежуточный затвор. Емкости открываются путем относительного смещения, и тем самым обеспечивается смешивание содержимого в их внутренних полостях.
Однако раздельная герметизация компонентов и способ их смешивания перед употреблением требует использования двух отдельных емкостей и дополнительных элементов, которые обеспечивают соединение их внутренних полостей. Производство такой упаковки требует много времени в связи с необходимостью выполнения множества отдельных операций и потому не может применяться для выпуска продукции крупными сериями в единицу времени.
Известна «Тара для хранения и смешивания двух компонентов» (см. RU 30727, МПК7 B65D 81/32, B65D 25/08, опубл. 10.07.2003), которая содержит базовую емкость с горловиной и дополнительную емкость в виде контейнера, размещенного в базовой емкости, причем дополнительный контейнер выполнен в виде стакана с внешним буртиком, мембраной в верхней части, дополнительной мембраной на дне. Этот дополнительный контейнер потом вставляют сквозь горлышко, которое плотно его охватывает, в емкость и крепят за горлышко.
Компоненты в такой упаковке разделяются дополнительной мембраной на дне контейнера и его боковой стенкой. Целостность мембраны разрушается при смешивании компонентов перед употреблением за счет использования дополнительного внешнего элемента - лопатки.
Однако раздельная герметизация компонентов в контейнере и способ их помещения в емкость сквозь горлышко емкости требует использования двух отдельных емкостей и дополнительных элементов, которые обеспечивают соединение их внутренних полостей. При быстром прохождении контейнера сквозь горлышко емкости из-за пневмоудара возможны разрывы мембраны на дне контейнера со вторым компонентом или выброс первого компонента из емкости из-за избыточного воздушного давления. Производство такой упаковки требует много времени из-за множества отдельных операций и необходимости компенсации пневмоудара и потому не может применяться для выпуска продукции крупными сериями в единицу времени.
Известен «Сосуд с двумя или более отделениями», (RU 2223902, МПК7 B65D 81/32, B65D 25/08, опубл. 20.02.2004), который содержит корпус и суженную часть между его верхним и нижним концами, смещаемый элемент с промежуточной стенкой, на который влияет управляемая часть снаружи корпуса для осевого перемещения. Компоненты вводятся через верхнюю и нижнюю части сосуда, которые потом закрываются.
Однако герметизация сосуда, выполненного из разъемних частей, и герметизация компонентов в сосуде, а также смешивание компонентов перед употреблением требует использования дополнительных элементов, специальных технологий сварки и специального оборудования. Производство такой упаковки требует много времени из-за множества отдельных операций и потому не может применяться для выпуска продукции крупными сериями в единицу времени.
Известна «Упаковка» (RU 40306, МПК7 B65D 81/32, опубл. 10.09.2004), которая содержит емкость, пробку, которая закрывает емкость, в нижней части которой выполнен контейнер для компонента, который вводится. Отверстие контейнера закрыто мембраной, а на пробке установлен шип для разрыва мембраны.
Однако раздельная герметизация компонентов и такой способ их смешивания перед употреблением требует использования двух отдельных емкостей и дополнительных элементов, которые обеспечивают соединение их внутренних полостей. Производство такой упаковки забирает много времени из-за множества отдельных операций и потому не может применяться для выпуска продукции крупными сериями в единицу времени.
Кроме того, возникает проблема, связанная с использованием известной упаковки, которая заключается в неполном или медленном сливе ополаскивающей жидкости перед наполнением полостей сосуда компонентами из-за наличия деталей сложной формы, которые препятствуют сливу.
Наиболее близкой к заявляемому изобретению является пластиковая емкость с дозатором для хранения и использования средства по уходу за стеклом автомобиля концентрата Mannol Scheiben-reiniger, которая представляет емкость с горлышком и с кольцевым перетягом, диаметр которого меньше диаметра горлышка, и в которой установлена пробка-ниппель с всасывающей трубкой, которая производится компанией SCT-Vertirebs GmbH, DE (см. сайт: http://www.mannol.de/, htip://http://www.mannol.de/pdf/srk.pdf ). Кольцевой перетяг обеспечивает установку пробки- ниппеля для дозирования жидкости за счет подачи жидкости в верхнюю полость емкости путем сжатия нижней полости. На пробке-ниппеле в верхней ее части установлена трубка с верхним разрезом, в которую снизу вставлена трубка, опущенная до дна нижней полости.
Однако в данной емкости отсутствует возможность наполнения и раздельной герметизации двух компонентов, которые размещены в верхней и нижней полостях и возможность их смешивания в емкости перед употреблением.
Другая проблема, связанная с использованием известной емкости как емкости для упаковки и хранения двух компонентов заключается в сложности процесса установки раздельного элемента. Эта сложность связана с необходимостью монтирования раздельного элемента известными способами сварки, склеивания или механического обжима/пережима на тонкие боковые стенки емкости, которые имеют недостаточную торцевую (перпендикулярную) жесткую поверхность.
Кроме того, возникает сложность, связанная с необходимостью установки (монтировании) раздельного элемента на влажную внутреннюю поверхность из-за всплесков жидкого первого компонента, которые возникают при наполнении и перемещении обрабатываемой емкости из одной позиции обработки на другую и попадании капель первого компонента в полость для второго компонента.
Задачей изобретения является разработка емкости для упаковки и хранения двух компонентов, которая обеспечивала бы направленную и точную установку внутри емкости разделительного элемента, без использования составной емкости и дополнительного контейнера, а также разрушение этого разделительного элемента перед употреблением содержимого емкости, в том числе и без контакта с внешней средой.
Дополнительной задачей является обеспечение достаточной жесткой и сухой поверхности для установки раздельного элемента, его дополнительной надежной фиксации в емкости, а также полного слива ополаскивающей жидкости.
Поставленная задача решается тем, что в емкости для упаковки и хранения двух компонентов, содержащей тулово с горлышком, причем на тулове выполнен кольцевой перетяг, который разделяет емкость на нижнюю и верхнюю полости, а диаметр кольцевого перетяга меньше диаметра горлышка,в соответствии с изобретением в кольцевом перетяге дополнительно установлено кольцо, на котором установлена мембрана, которая разделяет компоненты, размещенные в верхней и нижней полостях, а нижняя часть кольца опущена в нижнюю полость емкости и имеет разрезы, которые образуют лепестки, которые имеют фиксаторы, а на горлышке установлен закупоривающий элемент.
Дополнительно в емкости для упаковки и хранения двух компонентов установлен внутренний механизм разрыва мембраны, который имеет разрывающий элемент, установленный на гибком элементе с возможностью сдвига по оси емкости, причем горлышко выполнено с возможностью установки гибкого элемента.
Также закупоривающий элемент выполнен в виде мембраны и/или крышки.
Использование заявляемой емкости для упаковки и хранения двух компонентов позволит сократить количество сложных деталей, использовать традиционные способы изготовления пластиковых емкостей путем выдува из преформ и упростить производственные операции при изготовлении таких емкостей для упаковки и хранения двух компонентов, упростить наполнение каждого из компонентов в такие емкости и сократить время между операциями, что существенно повышает производительность машин, которые реализуют способ обработки емкостей.
Появление заявляемой емкости для упаковки и хранения двух компонентов позволит более точно и просто изготовлять и использовать дозированные смеси из двух компонентов, не прибегая к их раздельному хранению, и позволит придерживаться пропорций при смешивании компонентов перед употреблением. Кроме того, позволит обеспечить сухие поверхности верхней части кольца и верхней полости при операциях наполнения нижней полости перед операцией установки мембраны на кольцо и исключить локальный контакт компонентов между собой при изготовлении и наполнении такой емкости, хранении двух компонентов до использования, что приведет к снижению брака готовой продукции.
Простой, надежный и эффективный механизм разрыва мембраны, которая разделяет две полости с компонентами, позволит упростить технологический процесс изготовления емкости для упаковки и хранения двух компонентов, а также упростить действия при смешивании компонентов перед употреблением, в том числе и без контакта с внешней средой.
Появление емкостей для упаковки и хранения двух компонентов такой нетрадиционной формы существенно расширит их ассортимент.
Изобретение объясняется чертежами.
На Фиг. 1 представлен общий вид емкости для упаковки и хранения двух компонентов в разрезе с закупоривающим элементом. На Фиг. 2 - кольцо, сечение по вертикали. На Фиг. 3 - кольцо, сечение А-А. На Фиг. 4 - мембрана на горлышке. На Фиг. 5 - крышка на горлышке. На Фиг. 6 - мембрана с крышкой на горлышке.
На Фиг. 7 представлен общий вид емкости для упаковки и хранения двух компонентов в разрезе с вариантом внутреннего механизма разрыва мембраны.
Заявляемая емкость для упаковки и хранения двух компонентов изображена на фиг.1, имеет горлышко 2, тулово 3, которое выполнено в виде верхней 4 и нижней 5 полостей, разделенное сверхглубоким кольцевым перетягом 6. При этом диаметр кольцевого перетяга 6 меньше диаметра горлышка 2. Это соотношение диаметров позволяет свободно проходить сквозь горлышко 2 емкости 1 рабочим органам машин, реализующих способ обработки емкостей, и выполнять операцию по установке кольца 7 в кольцевой перетяг 6, тем самым формировать «внутреннее» горлышко в емкости. После чего первым компонентом, например жидкостью, наполняют известным способом нижнюю полость 5, причем рабочий орган свободно проходит сквозь горлышко 2, кольцо 7 и входит вовнутрь нижней 5 полости. Далее другой рабочий орган также свободно проходит сквозь горлышко 2 и закупоривает «внутреннее» горлышко, то есть устанавливает металлизированную мембрану 12 на кольцо 7.
Ободок 8 на верхней части кольца 7 образует дополнительную посадочную поверхность для установки мембраны 12 на кольцо 7. Также этот элемент придает дополнительную жесткость всей конструкции.
Для герметичности конструкции под ободок 8 можно установить кольцевую прокладку - условно не показана. Также для этого на кольцевом перетяге 6 и кольце 7 можно выполнить соответствующие выступы и углубления в виде фасонных шероховатостей или мелкозернистой фактурной поверхности или выполнить резьбу - условно не показаны. А для закручивания кольца 6 целесообразно на нем предусмотреть внутренние грани или выступы - условно не показаны.
Также для герметичности можно выполнить кольцевой перетяг 6 и кольцо 7 в форме усеченного конуса, зауженного книзу, - условно не показано.
При наполнении нижней полости 5 жидким компонентом образуются брызги от удара по дну емкости. Также при перемещении емкости 1 на позицию установки мембраны 12 образуется волна, которая может выплеснуться в верхнюю полость 4 и замочить верхнюю часть кольца 7 или ободок 8, на который устанавливается мембрана 12. Мокрые поверхности верхней части кольца 7, ободка 8 и верхней полости 4 могут провести к браку продукции из-за плохой герметизации и преждевременного смешивания компонентов.
Чтобы гасить всплески волны и образуемые в связи с этим брызги, которые попадают на ободок 8 кольца 7 и в верхнюю полость 4, нижняя часть кольца 7 опущена в нижнюю полость 5, фиг.1.
Однако для полного слива ополаскивающей жидкости при ополаскивании и сушке емкости 1, нижняя часть кольца 6 имеет разрезы 11, фиг. 4, сквозь которые ополаскивающая жидкость при переворачивании емкости 1 полностью сливается. Для предотвращения попадания брызг сквозь разрезы 11 они выполнены под углом. А на лепестках 9 для дополнительного закрепления кольца 7 в кольцевом перетяге 6 можно использовать фиксаторы 10, фиг.2. Такие дополнительные элементы кольца позволят обеспечить сухие поверхности верхней части кольца и верхней полости при операциях наполнения нижней полости перед операцией установки мембраны 12 на кольцо, повысить надежность фиксации кольца 7 в кольцевом перетяге 6 и исключить локальный контакт компонентов при изготовлении емкости для упаковки и хранения двух компонентов до их смешивания перед использованием, которое приведет к снижению брака продукции.
Установку мембраны 12 на кольцо 7 можно осуществлять, например, способами сварки (термоприпрессовывания), склеивания, механического обжима/пережима.
В отдельных случаях возможно изначально осуществить установку мембраны 12 на кольцо 7, то есть отдельно сформировать разделительный элемент, который будет устанавливаться после наполнения нижней полости 5.
Наполнение верхней полости 4 вторым компонентом и закрытие закупоривающим элементом 13 горлышка 2, фиг. 1, осуществляют традиционным способом. При этом закупоривающий элемент 13 выполняют в виде металлизированной мембраны 14, фиг. 4, или крышки 15, фиг. 5. А для защиты верхней мембраны 14 используют одновременно и крышку 15, фиг. 6.
В случае смешивания двух компонентов внутри емкости без контакта с внешней средой используют в предлагаемой конструкции внутренний механизм разрыва мембраны в виде разрывающего элемента 16, который установлен на гибком элементе 17, фиг. 7, с возможностью перемещения по оси емкости. Разрывающий элемент 16 расположен над мембраной 12 на кольце 7 так, чтобы при незначительном нажатии на верхнюю мембрану 14 и, соответственно, на гибкий элемент 17 на горлышке 2 емкости он своей острой кромкой разрывал мембрану 12 на кольце 7. Форма острой кромки разрывающего элемента 16 может быть выполнена в виде крестовины или неполного кольца, так чтобы обеспечить максимальный разрыв мембраны 12, но при этом, нижняя мембрана не должна полностью отрываться от прикрепленной части к кольцу 7. Горлышко 2 выполняют с возможностью установки гибкого элемента 17, например, в виде уступа 18, фиг. 8, или выемки. При этом для защиты верхней мембраны 14 на горлышке 2 емкости при хранении целесообразно закрывать горлышко 2 емкости крышкой 15.
Используют емкость для упаковки и хранения двух компонентов таким образом.
В случае изготовления заявляемой емкости для упаковки и хранения двух компонентов без внутреннего механизма разрыва мембраны, после вскрывання закупоривающего элемента 13, разрушение целостности мембраны 12 на кольце 7 осуществляют внешним приспособлением, например лопаткой, или перед вскрытием закупоривающего элемента 13 - дополнительным давлением, например, рукой на нижнюю или верхнюю полости. После чего компоненты в полостях могут смешиваться. Возможно и поочередное добывание компонентов во внешнюю тару для последующего смешивания.
В случае изготовления заявляемой емкости для упаковки и хранения двух компонентов с внутренним механизмом разрыва мембраны, после удаления крышки 15, осуществляют нажатие на гибкий элемент 17 через верхнюю мембрану 14, фиг.7. При этом разрывной элемент 16 смещается по оси емкости и разрывает мембрану 12 на кольце 7 и два компонента в полостях 4 и 5 могут смешиваться при незначительном встряхивании или переворачивании емкости 1. Таким образом, два компонента смешивают без контакта с внешней средой перед употреблением окончательно приготовленного напитка или смеси. Дальше из горлышка 2 удаляют верхнюю мембрану 14 с гибким 17 и разрывным 16 элементами. Для удобства удаления гибкий элемент 17 и верхнюю мембрану 14 можно выполнить с боковыми лепестками, условно не показано.
Заявляемая емкость для упаковки и хранения двух компонентов позволит выполнить основное назначение - длительную и надежную изоляцию и герметизацию содержимого полостей емкости от взаимодействия между собой и от воздействия окружающей среды и сделает возможным смешивание двух компонентов: двух жидкостей или жидкости и твердой субстанции в виде сыпучего вещества или смеси, которые находятся в верхней и нижней полостях, непосредственно перед употреблением, в том числе и до окончательного вскрытия емкости, тем самым позволит готовить напитки, микстуры и разные растворы непосредственно перед употреблением/использованием, без применения консервантов. Это позволит получать точно дозированные смеси продуктов из самой широкой гаммы исходного сырья, от простых маловязких жидкостей (молоко, вода, растворители), вязких (синтетические смолы, полимерные жидкости) и измельченных сухих веществ (чай, кофе, экстракты, фрукты, витамины, лапша, наполнители, красители, вкусовые вещества и тому подобное) к сложным экологично-, химично- и взрывоопасным продуктам. Технология приготовления смеси не требует высокой квалификации пользователя и потому доступна широкому кругу потребителей, в том числе детям и людям с особенными потребностями.
Заявленная емкость для упаковки и хранения двух компонентов имеет простую конструкцию, которая обеспечивает легкость изготовления самих емкостей из преформ, их последующей обработки (установка дополнительных элементов, наполнения, герметизации) и их использования (смешивание компонентов, которые находятся в емкости для упаковки двух компонентов без разгерметизации) и без использования дополнительных контейнеров и без нарушения целостности емкости.
Изобретение также расширяет ассортимент емкостей, который позволит расширить область применения емкостей такой формы.
Стоимость таких емкостей, емкостей для упаковки и хранения двух компонентов, почти такая же, как у традиционных ПЭТ-бутылок, что позволит обеспечить широкий спектр применения изобретения в производстве напитков, медицинских, фармакологических и химических препаратов, в косметической индустрии и ветеринарии.