УКУПОРОЧНОЕ СРЕДСТВО С ДВОЙНОЙ СТЕНКОЙ
DOUBLE-WALL CLOSURE

Данная заявка имеет приоритет предварительной заявки США № 61/480740, поданной 29 апреля 2011 г., описание которой включено сюда путем ссылки.
Область техники
Изобретение относится по существу к укупорочному средству, сформованному из полимерных материалов, для использования на соответствующих бутылках и подобных емкостях, в частности к укупорочному средству, имеющему конфигурацию с двойной стенкой, упрощающую удобное использование потребителями, с указанным укупорочным средством, выполненным для возможности внутреннего выполнения уплотнительной прокладки.
Уровень техники
Пластиковые укупорочные средства, выполненные из подходящих полимерных материалов, получили широкое признание на рынке, например, для использования в бутылках и подобных емкостях, включая использование как с газированными, так и негазированными напитками. Такие укупорочные средства могут быть эффективно выполнены компрессионным формованием или путем литья под давлением.
В некоторых применениях желательно обеспечить укупорочное средство, имеющее конфигурацию с двойной стенкой, то есть такую конфигурацию, которая содержит внутренний юбочный участок для зацепления с соответствующей емкостью и наружный юбочный участок для облегчения потребителям удобного управления. Ранее такие укупорочные средства с двойной стенкой обычно использовались вместе с уплотнительной фольгой с индукционным нагревом для герметичного закрывания содержимого соответствующей емкости. Однако по опыту потребителей может быть трудно обращаться с такими индукционными уплотнениями и удалять их, особенно пожилым потребителям со слабыми руками.
Кроме того, процесс нагревания уплотнения из фольги для его приклеивания к емкости может нежелательным образом вызвать искажение верхней уплотнительной поверхности указанной емкости. Это может негативно повлиять на повторное герметичное закрывание указанной емкости при повторном нанесении на нее укупорочного средства, особенно если указанная емкость не установлена в вертикальном положении.
Кроме того, обнаружено, что для бутылок для напитка такие уплотнительные вкладыши с фольгой может быть сложно стерилизовать и что они не могут быть легко стерилизованы при поточном производстве в асептических условиях. Поскольку вкладыш с фольгой требует вторичной нагревательной системы для приваривания прокладки к соответствующему средству, то использование таких вкладышей с фольгой не желаемым образом повышает стоимость процесса розлива в бутылки.
В настоящей заявке рассматривается укупорочное средство, имеющее конфигурацию с двойной стенкой, которая повышает удобство использования потребителями, позволяющее внутреннее формование уплотнительной прокладки, устраняя потребность в обычном индукционном уплотнении с фольгой.
Сущность изобретения
Укупорочное средство, в котором воплощены принципы настоящего изобретения, выполнено с возможностью эффективного внутреннего компрессионного формования уплотнительной прокладки смежно внутренней поверхности верхнего стеночного участка указанного укупорочного средства. Различные профили прокладок могут быть эффективно выполнены в зависимости от конкретного применения. Конфигурация указанного укупорочного средства упрощает удобное использование потребителями, в то же время, желательно, избегая потребности во введении уплотнения из фольги или тому подобного.
В соответствии с показанным вариантом выполнения настоящее укупорочное средство содержит укупорочный колпачок, имеющий верхний стеночный участок (иногда обозначенный как верхняя панель), первый наружный кольцевой юбочный участок и второй внутренний кольцевой юбочный участок, при этом первый и второй юбочные участки (иногда обозначенные как боковые стенки) отходят от верхнего стеночного участка по существу концентрично друг другу, с внутренним юбочным участком, расположенным внутри наружного юбочного участка.
Внутренний юбочный участок содержит, по меньшей мере, одно спиралевидное внутреннее резьбовое образование на внутренней поверхности внутреннего юбочного участка для зацепления с наружным резьбовым образованием на соответствующей емкости. Для облегчения удобного управления потребителями наружный юбочный участок продолжается дальше от верхнего стеночного участка, чем внутренний юбочный участок, и может иметь наружную поверхность, сужающуюся внутрь в направлении от верхнего стеночного участка для облегчения захвата укупорочного средства.
В соответствии с настоящим изобретением уплотнительная прокладка обеспечена на внутренней поверхности верхнего стеночного участка внутри внутреннего юбочного участка. Указанная уплотнительная прокладка расположена на расстоянии внутри от внутренней поверхности внутреннего юбочного участка и содержит центральный участок и относительно толстый кольцевой уплотнительный участок, окружающий центральный участок для уплотнительного взаимодействия с соответствующей емкостью.
В показанном варианте выполнения указанный внутренний юбочный участок имеет по существу цилиндрическую наружную поверхность, и наружный юбочный участок имеет внутреннюю поверхность, по существу цилиндрическую и концентричную наружной поверхности указанного внутреннего кольцевого юбочного участка. Указанный наружный юбочный участок может быть снабжен несколькими разнесенными по окружности, продолжающимися вертикально ребрами на внутренней поверхности указанного наружного юбочного участка для усиления жесткости указанного наружного юбочного участка.
В соответствии с настоящим изобретением предусмотрено внутреннее компрессионное формование уплотнительной прокладки. Способ изготовления составного укупорочного средства по изобретению включает стадии обеспечения укупорочного колпачка, имеющего верхний стеночный участок, первый наружный кольцевой юбочный участок и второй внутренний кольцевой юбочный участок, с первым и вторым юбочными участками, отходящими от верхнего стеночного участка по существу концентрично друг другу. Указанный внутренний кольцевой юбочный участок содержит внутреннее резьбовое образование, которое желательным образом действует для направления/расположения образующего прокладку инструмента во время выполнения уплотнительной прокладки.
Предлагаемый способ дополнительно обеспечивает введение некоторого количества (порции) расплавленного образующего прокладку материала в укупорочный колпачок смежно верхнему стеночному участку.
На выполнение прокладки оказывает влияние обеспечение образующего прокладку инструментального узла, содержащего наружную втулку и внутренний плунжер, расположенный в наружной втулке. Компрессионное формование уплотнительной прокладки в укупорочном колпачке смежно верхнему стеночному участку обеспечивает продвижение инструментального узла, образующего прокладку, в укупорочный колпачок. Этот способ включает первое продвижение наружной втулки инструментального узла в юбочный участок, так что указанная наружная втулка зацепляет внутреннее резьбовое образование, и затем продвижение ее дальше в контакт с верхним стеночным участком. Указанный внутренний плунжер затем продвигается через указанную наружную втулку, обеспечивая компрессионное формование материала, образующего прокладку, с образованием уплотнительной прокладки смежно верхнему стеночному участку. Посредством данного способа выполнения, в котором наружную втулку продвигают в контакт с верхним стеночным участком, уплотнительная прокладка выполнена так, что она расположена на расстоянии внутрь от внутренней поверхности внутреннего кольцевого участка прокладки с концентричной геометрией указанной уплотнительной прокладки с внутренним резьбовым образованием. Указанная уплотнительная прокладка может быть выполнена с центральным участком и относительно толстым кольцевым уплотнительным участком, окружающим центральный участок. Указанная наружная втулка указанного инструментального узла выполнена так, что ее сход с внутреннего резьбового образования крайне маловероятен, так что полученная уплотнительная прокладка, образованная внутренним плунжером, концентрична с укупорочным внутренним резьбовым образованием, обеспечивая концентричность уплотнительной прокладки с наружным резьбовым образованием емкости, на которое установлен указанный укупорочный элемент.
С помощью настоящего способа указанный внутренний юбочный участок указанного укупорочного колпачка используется как направляющая поверхность для инструмента, образующего прокладку, таким образом позволяя внутренней поверхности верхнего стеночного участка указанного укупорочного колпачка иметь уплотнительную прокладку, выполненную на нем. Особенно профиль уплотнительной прокладки может быть изменен по требованию для удовлетворения потребности в уплотнении конкретного укупорочного средства/упаковки емкости, в зависимости от условий обработки, таких как асептические, горячего наполнения, холодного наполнения или стерилизации ультрафиолетовыми (UV) лучами.
В частности, исключение типичного индукционного уплотнения из фольги упрощает поточную стерилизацию как при продолженном сроке годности, так и при асептических условиях наполнения. Указанные укупорочные средства желательно образуют герметичное уплотнение при нанесении на емкости без обращения к какой-либо вторичной операции, такой как индукционное уплотнение. Профиль прокладки и материал не влияют негативным образом на конечное качество бутылки и приносят пользу в виде уплотнения существующих дефектов в конечной емкости.
Настоящее укупорочное средство желательно обеспечивает легкий доступ потребителей к содержимому упаковки с профилем уплотнительной прокладки и материалом, обеспечивающим хорошие свойства повторного уплотнения, когда указанное укупорочное средство повторно устанавливают на указанную емкость. Указанные укупорочные средства, выполненные в соответствии с настоящим изобретением, могут использоваться без негативного влияния на производительность (то есть скорость линии бутылочного розлива), поскольку нет необходимости в индукционном уплотнении и тому подобном. Обнаружено, что использование отформованных внутри оболочки уплотнительных прокладок менее затратно, чем обычных уплотнительных вкладышей с индукционной фольгой, кроме того, прокладки проще стерилизовать. Поскольку указанные прокладки прочно связаны с внутренней поверхностью верхней стенки указанного укупорочного средства и, таким образом, становятся интегральной частью указанного укупорочного средства, то исключаются такие проблемы, как выпадение уплотнительного вкладыша с индукционной фольгой во время обращения с укупорочным средством.
Другие признаки и преимущества изобретения будут понятны из последующего подробного описания, сопровождающих чертежей и прилагаемой формулы.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 - вид в сечении укупорочного средства с двойной стенкой, заключающего в себе принципы настоящего изобретения;
фиг.2 - увеличенный вид в сечении детали А по фиг.1;
фиг.3 - дополнительный вид в сечении настоящего укупорочного средства с двойной стенкой;
фиг.4 - схематичный вид способа выполнения составного укупорочного средства, имеющего двойную стенку, в соответствии с настоящим изобретением.
Подробное описание
В то время как настоящее изобретение допускает различные формы варианта выполнения, на чертежах показан и далее описан предпочтительный в настоящее время вариант выполнения, с пониманием, что настоящее описание следует понимать как иллюстрирующий пример изобретения, не предусмотренный для ограничения изобретения конкретным показанным вариантом выполнения.
Настоящее изобретение направлено на укупорочное средство с двойной стенкой, при этом указанное укупорочное средство имеет внутренний и наружный кольцевые юбочные участки. Указанное укупорочное средство выполнено для более удобного использования на подходящих бутылках и подобных емкостях и желательно выполнено для облегчения образования компрессионным формованием уплотнительной прокладки на внутренней поверхности верхнего стеночного участка указанного укупорочного средства. Настоящее изобретение дополнительно касается способа изготовления составного укупорочного средства, включающего компрессионное формование уплотнительной прокладки в укупорочном колпачке, имеющем конфигурацию с двойной стенкой.
Со ссылкой на чертежи показано укупорочное средство 10 с двойной стенкой, заключающее в себе принципы настоящего изобретения. В показанном варианте выполнения укупорочное средство 10 выполнено как составное укупорочное средство, так что указанное укупорочное средство содержит наружный укупорочный колпачок, выполненный из подходящего полимерного материала, такого как полипропилен, полиэтилен, сополимеры или тому подобные, и внутреннюю уплотнительную прокладку, выполненную из этиленвинилацетата (EVA) или термопластичного эластомера (TPE), для уплотнительного взаимодействия с соответствующей емкостью. Этот вид составной укупорочной конструкции особенно предпочтителен тем, что указанный наружный укупорочный колпачок или кожух может быть выполнен для демонстрации желаемой прочности и рабочих характеристик, требуемых для широкого ряда применений, в то время как относительно мягкая уплотнительная прокладка может быть обеспечена для желаемого уплотнительного взаимодействия с соответствующей бутылкой или емкостью.
В соответствии с показанным вариантом выполнения укупорочное средство 10 содержит наружный укупорочный колпачок или кожух 12, имеющий верхний стеночный участок 14. В соответствии с настоящим изобретением укупорочный колпачок 12 содержит первый наружный кольцевой юбочный участок 16 и второй внутренний кольцевой юбочный участок 18, с первым и вторым юбочными участками, отходящими от указанного верхнего стеночного участка 14 по существу концентрично друг другу. Указанный внутренний юбочный участок 18 расположен внутрь от наружного юбочного участка 16, с наружным юбочным участком 16, продолжающимся по существу дальше от верхнего стеночного участка 14, чем указанный внутренний юбочный участок 18. В предпочтительной форме указанный наружный юбочный участок имеет наружную поверхность, сужающуюся внутрь в направлении от верхнего стеночного участка 14 для облегчения захвата указанного укупорочного средства 10.
Как показано, внутренний юбочный участок 18 содержит, по меньшей мере, одно спиральное резьбовое образование 20 на внутренней поверхности указанного внутреннего юбочного участка. Указанное спиральное резьбовое образование 20 выполнено для зацепления с наружным резьбовым образованием на соответствующей емкости.
В соответствии с настоящим изобретением уплотнительная прокладка 24 обеспечена на указанной внутренней поверхности указанного верхнего стеночного участка 14 указанного укупорочного колпачка 12 во внутреннем юбочном участке 18. Указанная уплотнительная прокладка 24 расположена на расстоянии внутрь от внутренней поверхности указанного внутреннего юбочного участка 18 и предпочтительно содержит по существу тонкий центральный участок 26 и относительно толстый кольцевой уплотнительный участок 28, окружающий указанный центральный участок 26 для уплотнительного взаимодействия с соответствующей емкостью (см. фиг.2).
В показанном варианте выполнения внутренний юбочный участок 18 имеет по существу цилиндрическую наружную поверхность, и наружный юбочный участок 16 имеет внутреннюю поверхность, по существу цилиндрическую и концентричную с наружной поверхностью внутреннего кольцевого юбочного участка 18. Как показано, наружный юбочный участок 16 может быть снабжен несколькими разнесенными по окружности, продолжающимися вертикально ребрами 32 на внутренней поверхности указанного наружного юбочного участка 16 для усиления жесткости указанного наружного юбочного участка.
Как отмечается, настоящее укупорочное средство 10 выполнено для включения выполненной за одно целое уплотнительной прокладки 24, таким образом, желательно, избегая потребности в использовании индукционно нагреваемой фольги для выполнения уплотнительного взаимодействия с соответствующей емкостью. Опыт показал, что использование уплотнительных прокладок, выполненных на месте, то есть путем компрессионного формования на внутренней поверхности верхнего стеночного участка указанного укупорочного колпачка, является менее дорогостоящим, чем обычные уплотнительные вкладыши с индукционной фольгой в образовании кожуха, дополнительно упрощающем стерилизацию указанных укупорочных средств, как требуется для некоторых применений.
В соответствии с настоящим изобретением на фиг.4 показан предлагаемый способ выполнения составного укупорочного средства, содержащего наружный укупорочный колпачок с двойной стенкой. Как показано, указанный наружный укупорочный колпачок 12 обычно расположен в открытой вверх конфигурации для образования прокладки. Предусмотренное количество (порцию) расплавленного образующего прокладку материала 40 затем вводят в укупорочный колпачок 12 смежно верхнему стеночному участку 14.
Обеспечен образующий прокладку инструментальный узел, содержащий наружную втулку 44 и внутренний образующий прокладку плунжер 46, расположенный в наружной втулке 44. Уплотнительная прокладка 24 указанного укупорочного средства выполнена компрессионным формованием в указанном укупорочном колпачке 12 смежно его верхнему стеночному участку 14 путем продвижения образующего прокладку инструментального узла в указанный укупорочный колпачок. В частности, формование прокладки включает продвижение указанной наружной втулки 44 во внутренний юбочный участок 18 указанного укупорочного колпачка, так что наружная втулка взаимодействует с внутренним резьбовым образованием 20, а затем взаимодействует с внутренней поверхностью верхнего стеночного участка 14. Резьбовое образование, таким образом, обеспечивает направление и позиционирование наружной втулки 44 с использованием внутреннего диаметра резьбового образования 20, таким образом придавая прокладке геометрию, которая является концентричной резьбовому образованию.
На образование прокладки дополнительно влияет продвижение внутреннего плунжера 46 в упор с материалом 40 прокладки после контакта наружной втулки 44 с внутренней поверхностью верхнего стеночного участка 14, таким образом, по существу герметично закрывая область, так что указанный образующий прокладку материал 40 компрессионно формуется с образованием уплотнительной прокладки 24. Извлечение образующего прокладку инструментального узла из указанного укупорочного колпачка 12 завершает образование прокладки.
Предпочтительно, образующие прокладку элементы выполнены так, чтобы образовалось небольшое препятствие между наружной втулкой 44 и внутренним резьбовым образованием 20 так, чтобы указанный образующий прокладку инструмент мог управляться и направляться указанным резьбовым образованием. Это обеспечивает, что внутренний плунжер, концентричный резьбе укупорочного средства, образует уплотнительную прокладку 24, концентричную резьбовому образованию соответствующей емкости, для улучшенной установки и уплотнения укупорочного средства на емкости.
Исходя из вышеупомянутого, возможны различные модификации и варианты выполнения без выхода из объема изобретения. Конкретный вариант выполнения, показанный здесь, не накладывает каких-либо ограничений на объем изобретения, поэтому настоящее описание следует рассматривать как охватывающее, в объеме прилагаемой формулы изобретения, все модификации, входящие в объем этой формулы.