УКУПОРОЧНОЕ СРЕДСТВО И УПАКОВКА С ИНДИКАЦИЕЙ ВСКРЫТИЯ
TAMPER-EVIDENT CLOSURE AND PACKAGE

Данная заявка имеет приоритет предварительной заявки США № 61/393,438, поданной 15 октября 2010 года, описание которой включено сюда путем ссылки.
Область техники
Настоящее изобретение в целом относится к пластиковым укупорочным средствам, отформованным из полимерных материалов и, в частности, к пластиковым укупорочным средствам с индикацией вскрытия, причем укупорочное средство выполнено для улучшенного взаимодействия с сопрягаемой емкостью, с получением упаковки с индикацией вскрытия с улучшенными характеристиками и при этом с экономией используемого материала.
Уровень техники
Пластиковые укупорочные средства, выполненные из полимерных материалов, широко распространены на рынке. Укупорочные средства данного типа, которые в частности используются для газированных и негазированных напитков, а также в других областях, могут иметь форму для обеспечения желаемой герметизации, а также желаемые свойства индикации вскрытия. Подобные укупорочные средства могут эффективно формоваться литьем под давлением или прессованием в формах.
Экономичности использования крышек этого типа содействует уменьшение количества полимерного материала, требуемого для формирования каждого укупорочного средства, т.е. изготовление более легкого укупорочного средства. Однако в этой связи повышается значение размерных и функциональных характеристик. В частности, укупорочные средства подобного типа обычно устанавливают на соответствующие емкости высокоскоростным автоматическим укупорочным оборудованием, содержащим укупорочные головки или патроны, которые с вращением устанавливают укупорочное средство с внутренней резьбой на сопрягаемую емкость с внешней резьбой. Укупорочное средство с индикацией вскрытия содержит поясок индикации вскрытия, свисающий с указанного юбочного участка укупорочного средства, причем этот поясок выполнен для взаимодействия с сопрягаемой емкостью таким образом, чтобы поясок индикации вскрытия частично или полностью отделялся от юбки при первом удалении укупорочного средства с емкости.
Как в дальнейшем будет описано, важным является то, чтобы поясок индикации вскрытия укупорочного средства оставался целым при высокоскоростной установке этого средства на сопрягаемую емкость, несмотря на неизбежное взаимодействие пояска индикации вскрытия укупорочного средства с элементами емкости, такими как элементы внешней резьбы, при первоначальной установке укупорочного средства. Во время обычной установки, укупорочные средства устанавливают на бутылки или другие емкости путем вращения, пока взаимодействие резьбы укупорочное средство/емкость не притянет укупорочное средство вниз в контакт с уплотнительным элементом, который контактирует с крайним верхним ободком емкости.
Один вариант пояска индикации вскрытия укупорочного средства с индикацией вскрытия содержит непрерывное кольцо, которое продолжается в общем вверх и вовнутрь укупорочного средства. Укупорочные средства этого типа имеют некоторые недостатки, которые проявляются во время их высокоскоростной установки на емкости. В особенности, если происходит слишком большая интерференция вокруг так называемого «А-диаметра» емкости, при относительно большом фиксирующем кольце емкости, будет трудно надеть укупорочное средство, не загнув поясок индикации вскрытия внутрь укупорочного средства. Напротив, если взаимодействие недостаточное, существует вероятность того, что функция индикации вскрытия этого пояска может быть повреждена кольцом, заклиненным между пояском индикации вскрытия и А-диаметром емкости при удалении укупорочного средства.
Настоящее изобретение предлагает улучшенную конструкцию пояска индикации вскрытия для укупорочного средства с индикацией вскрытия, которая увеличивает соединение с сопрягаемой емкостью, а также уменьшает вес укупорочного средства, и исключает возникновение слишком высокого сопротивления и растягивающего по окружности напряжения во время перемещения пояска индикации вскрытия вокруг венчика емкости во время установки на емкость.
Сущность изобретения
Пластиковое укупорочное средство с индикацией вскрытия и упаковка с индикацией вскрытия, в соответствии с настоящим изобретением, содержат укупорочное средство с пояском индикации вскрытия, свисающим с указанного юбочного участка укупорочного средства. Поясок индикации вскрытия содержит кольцевой ленточный участок, свисающий от юбки укупорочного средства и по меньшей мере, частично соединенный с ней. По существу непрерывное кольцо индикации вскрытия продолжается внутрь и вверх от нижнего края кольцевого ленточного участка пояска индикации вскрытия, в ориентации для индикации вскрытия. В этой ориентации кольцо индикации вскрытия способно входить в зацепление с по существу обращенной вниз поверхностью фиксирующего кольца сопрягаемой емкости.
В соответствии с настоящим изобретением кольцо индикации вскрытия содержит множество разнесенных по окружности и радиально продолжающихся выступов, которые продолжаются по существу радиально внутрь, когда кольцо индикации вскрытия находится в ориентации для указания вскрытия. В частности, выступы служат для ограничения бокового перемещения пояска индикации вскрытия относительно емкости для желательного улучшения зацепления пояска индикации вскрытия с емкостью посредством зацепления, по меньшей мере, одного из выступов с емкостью по существу под фиксирующим кольцом емкости.
В соответствии с представленным вариантом выполнения, настоящее пластиковое укупорочное средство содержит укупорочный колпачок с верхним стеночным участком и юбочным участком, свисающим от верхнего стеночного участка. Юбочный участок содержит внутреннее резьбовое образование, выполненное с возможностью зацепления с внешним резьбовым образованием на сопрягаемой емкости.
Как указано, укупорочный колпачок содержит поясок индикации вскрытия, свисающий с указанного юбочного участка укупорочного колпачка. Хрупкое соединение, выполненное в виде множества хрупких ребер или перемычек, соединяют, с возможностью по меньшей мере частичного отделения, поясок индикации вскрытия с юбочным участком укупорочного колпачка. Поясок укупорочного колпачка содержит непрерывное кольцо индикации вскрытия, имеющее по существу форму усеченного конуса, проходящего внутрь и вверх от нижнего края ограничительного кольца. В ориентации для индикации вскрытия, кольцо индикации вскрытия расположено так, что зацепляет по существу обращенную вниз поверхность фиксирующего кольца сопрягаемой емкости.
Как указано, защита от вскрытия повышается посредством кольца индикации вскрытия с множеством разнесенных по окружности и радиально продолжающихся выступов, которые продолжаются радиально внутрь, когда кольцо индикации вскрытия расположено в ориентации для индикации вскрытия. В частности, по меньшей мере, один из выступов кольца индикации вскрытия выполнен с возможностью зацепления с емкостью по существу под фиксирующим кольцом емкости, чтобы ограничить боковое перемещение пояска индикации вскрытия относительно емкости. Посредством этого взаимодействия выступов с венчиком емкости и сопутствующего ограничения бокового перемещения пояска индикации вскрытия относительно емкости, часть кольца индикации вскрытия, противоположная одному или нескольким выступам, зацепляющим венчик емкости под фиксирующим кольцом, поддерживается в желаемом зацепляющем взаимодействии с по существу обращенной вниз поверхностью фиксирующего кольца, таким образом обеспечивая требуемую функцию индикации вскрытия.
В соответствии с представленными вариантами выполнения кольцо индикации вскрытия упомянутого пояска укупорочного средства содержит множество выступов, разнесенных по окружности, которые продолжаются от свободного края кольца индикации вскрытия для улучшения зацепления кольца индикации вскрытия с емкостью при удалении укупорочного средства. В соответствии с представленным вариантом выполнения, выступы на кольце индикации вскрытия выполнены в виде относительно толстых скошенных буртиков. В представленном варианте выполнения множество разнесенных язычков соответственно выровнены с множеством разнесенных по окружности буртиков. Язычки выполнены с возможностью располагаться по существу между фиксирующим кольцом емкости и ленточным участком пояска индикации вскрытия укупорочного средства, когда укупорочное средство полностью установлено на емкости, в результате образуется требуемое усиление взаимодействия между пояском укупорочного средства и емкостью при удалении укупорочного средства. В другом варианте выполнения выступы кольца индикации вскрытия выполнены в виде радиально ориентированных направленных вверх ребер. В этом варианте выполнения, множество разнесенных язычков кольца индикации вскрытия соответственно расположены смежно множеству радиально-ориентированных ребер.
В предпочтительном выполнении изобретения, множество разнесенных хрупких перемычек отделяемо соединяют поясок с юбочным участком укупорочного колпачка. Необходимо отметить, что количество хрупких перемычек предпочтительно отличается, и обычно больше количества выступов кольца индикации вскрытия, при этом каждая перемычка не выровнена с выступами и расположена на некотором расстоянии от них. Это действует таким образом, что исключает приложение повышенного напряжения к любой из хрупких перемычек во время установки укупорочного колпачка при переходе выступов кольца индикации вскрытия через А-диаметр фиксирующего кольца емкости.
Другие признаки и преимущества настоящего изобретения будут понятны при последующем рассмотрении подробного описания, приложенных чертежей и формулы изобретения.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 - вид в перспективе укупорочного средства с индикацией вскрытия, воплощающего принципы настоящего изобретения, показывающий поясок индикации вскрытия укупорочного средства в ориентации «как отформовано» до перемещения кольца индикации вскрытия упомянутого пояска в ориентацию для индикации вскрытия;
Фиг.2 - вид в перспективе в увеличенном виде фрагмента пояска индикации вскрытия укупорочного средства по Фиг.1, показывающий внешнюю поверхность пояска, когда поясок индикации вскрытия находится в исходной ориентации «как отформовано»;
Фиг.3 - вид в перспективе в увеличенном виде фрагмента пояска индикации вскрытия укупорочного средства по Фиг.1,  показывающий внутреннюю поверхность пояска, когда поясок индикации вскрытия находится в ориентации «как отформовано» по Фиг.1;
Фиг.4 - схематично показана упаковка с укупорочным устройством с индикацией вскрытия, использующим принципы настоящего изобретения, где показано взаимодействие укупорочного средства с индикацией вскрытия с сопрягаемой емкостью для улучшения индикации вскрытия укупорочного средства;
Фиг.5 - представлен вид, подобный Фиг.2, иллюстрирующий альтернативный вариант выполнения по настоящему изобретению.
Подробное описание
Хотя настоящее изобретение может быть выполнено в различных формах, на приложенных чертежах и ниже будет представлен предпочтительный вариант выполнения, при этом понимая, что настоящее описание понимается как пример данного изобретения и не предназначено для ограничения данного изобретения приведенными вариантами выполнения.
Теперь обращаясь к чертежам, на них представлено пластиковое укупорочное средство 10 с индикацией вскрытия, реализующее принципы настоящего изобретения. Укупорочное средство 10 может быть эффективно получено литьем под давлением или прессованием в формах, как известно в уровне техники, из подходящих полимерных материалов, таких как полипропилен, полиэтилен и подобных.
Укупорочное средство 10 состоит из цельного укупорочного колпачка 12, содержащего верхний стеночный участок 14 и кольцевой свисающий юбочный участок 16, на внутренней поверхности которой выполнено резьбовое образование 18. Резьбовое образование 18 выполнено с возможностью зацепления с внешним резьбовым образованием 20, обеспеченным на горловинном участке сопрягаемой емкости С. Представленная емкость С, схематично представленная на Фиг.4, содержит относительно увеличенное фиксирующее кольцо 22, с которым взаимодействует укупорочное средство 10 с индикацией вскрытия, для обеспечения упаковки с индикацией вскрытия, использующей принципы настоящего изобретения.
В представленном варианте выполнения укупорочное средство 10 представлено в варианте без прокладки, в котором укупорочное средство не содержит отдельной уплотняющей прокладки, расположенной на внутренней поверхности верхнего стеночного участка 14 укупорочного колпачка 12. А именно, в представленном варианте выполнения, укупорочный колпачок 12 содержит кольцевой вставляемый уплотнительный элемент 24, способный размещаться по существу внутри отверстия горловины сопрягаемой емкости С, а кольцевое внешнее уплотнение 26 способно взаимодействовать с по существу наружу обращенной поверхностью горловинного участка емкости. Понятно, что конкретное выполнение уплотняющих характеристик укупорочного средства 10 может быть различным, в то же время сохраняя принципы, раскрытые здесь, относящиеся к улучшению индикации вскрытия укупорочного средства и упаковки.
Контроль индикации вскрытия упаковки обеспечивается кольцевым пояском 30, который с возможностью, по меньшей мере, частичного отделения соединен с юбочным участком 16 укупорочного колпачка 12. Отделяемое соединение пояска индикации вскрытия 30 с юбочным участком 16 может быть обеспечено посредством множества разнесенных по окружности хрупких перемычек или ребер 31, соединяющих поясок с юбочным участком. Хрупкое соединение может быть образовано путем формования укупорочного колпачка 12 заодно с кольцевым пояском 30, а затем резания или прорезания укупорочного средства таким образом, чтобы остались хрупкие перемычки, обеспечивающие хрупкое соединение между кольцевым пояском и юбочным участком. Укупорочное средство 10 разрезается или прорезается по окружности 32, так что поясок 30 отделяется от юбочного участка 16, и только перемычки 31 обеспечивают требуемое хрупкое соединение между кольцевым пояском и юбочным участком.
В соответствии с настоящим изобретением, поясок 30 укупорочного средства 10 содержит кольцевой ленточный участок 34, по существу выровненный с юбочным участком 16 укупорочного колпачка. Поясок 30 также содержит по существу непрерывное кольцо 36 индикации вскрытия, в общем имеющее форму усеченного конуса, продолжающееся от и выполненное за одно целое с кольцевым ленточным участком 34 пояска 30. На Фиг.1 кольцо 36 индикации вскрытия представлено в исходном положении «как отформовано», в котором кольцо 36 индикации вскрытия продолжается под углом вниз от кольцевого ленточного участка 34 пояска 30. Перед установкой укупорочного средства 10 на сопрягаемую емкость С осуществляют соответствующую обработку для выворачивания кольца 36 индикации вскрытия в ориентацию для индикации вскрытия, в котором кольцо 36 индикации вскрытия продолжается по существу внутрь вверх от нижнего края кольцевого ленточного участка 34 для указывающего на вскрытие взаимодействия с фиксирующим кольцом 22 сопрягаемой емкости С. Кольцо 36 в положении индикации вскрытия схематично показано на Фиг.4.
Понятно, что взаимодействие кольца 36 индикации вскрытия с фиксирующим кольцом 22 емкости обеспечивает требуемую функцию индикации вскрытия, посредством частичного или полного отделения пояска 30 от юбочного участка 16 во время первого удаления укупорочного средства 10 с сопрягаемой емкости С, посредством поломки одной или нескольких хрупких перемычек 31. Внутренний свободный край кольца 36 индикации вскрытия выполнен таким образом, чтобы взаимодействовать с по существу обращенной вниз поверхностью фиксирующего кольца 22 емкости при удалении укупорочного средства, при этом отвинчивание укупорочного средства относительно емкости действует так, чтобы по меньшей мере частично отделить поясок индикации вскрытия от юбочного участка посредством разрыва и разрушения хрупкого соединения, обеспеченного между ними.
Как понятно специалисту в данной области, кольцо 36 индикации вскрытия предпочтительно выполнено для предсказуемого и надежного зацепления с по существу обращенной вниз поверхностью фиксирующего кольца 22. С другой стороны, понятно, что кольцо 36 индикации вскрытия, установленное в ориентации для индикации вскрытия, продолжаясь вверх и внутрь, должно проходить поверх элементов венчика горловины емкости, включая витки резьбы 20 и фиксирующее кольцо 22 во время высокоскоростной установки укупорочного средства на емкость, при этом исключая преждевременный разрыв или повреждение хрупкого соединения между пояском и юбочным участком 16 укупорочного средства. Когда эти несколько противоречивые требования учтены, наряду с нормальными производственными допусками для укупорочного средства и емкости, то иногда зазор между пояском 30 укупорочного средства и венчиком горловины емкости бывает достаточным, чтобы поясок 30 мог совершать, под действием прилагаемого усилия, ограниченные боковые перемещения относительно укупорочного средства. Такие боковые перемещения могут нежелательно привести к тому, что часть кольца 36 индикации вскрытия переместится от емкости, так что свободный конец кольца индикации вскрытия не будет находиться в требуемом зацеплении с фиксирующим кольцом 22 укупорочного средства.
Для исключения подобных боковых перемещений, при этом желательно избегая утолщения или упрочнения кольца 36 индикации вскрытия (что может потребовать больше материала и может помешать установке укупорочного средства на емкость), кольцо 36 индикации вскрытия снабжено множеством разнесенных по окружности, относительно толстых буртикоподобных выступов 38, которые продолжаются внутрь от кольца 36 индикации вскрытия, когда оно находится в ориентации для указания вскрытия, как показано на Фиг.4. А именно, выступы 38, которые могут иметь скошенную форму для плавного слияния с поверхностью кольца 36 индикации вскрытия, продолжаются по существу радиально внутрь кольца индикации вскрытия, когда оно находится в ориентации для указания вскрытия. В этой конструкции, по меньшей мере, один из выступов 38 расположен для зацепления емкости С по существу под фиксирующим кольцом 22, таким образом ограничивая боковое перемещение пояска индикации вскрытия 30 относительно емкости. Это показано на Фиг.4, где движение укупорочного средства 10 по часовой стрелке заставляет выступ 38 входить в зацепление с емкостью С ниже фиксирующего кольца 22, таким образом, в значительной степени предотвращая расцепление кольца 36 индикации вскрытия от фиксирующего кольца 22 на участке пояска против одного или более выступов, которые подталкиваются в зацепление с емкостью под фиксирующим кольцом 22.
В настоящем варианте конструкции укупорочного средства, имеющей размер в диаметре 28 мм, кольцо 36 индикации вскрытия имеет пять (5) равноразнесенных выступов 38, где каждый выступ 38 равен приблизительно 0,022 дюйма, так что кольцо 36 индикации вскрытия увеличено в размере в области каждого выступа 38. Предпочтительная скошенная, гладкая форма каждого выступа 38 исключает нежелательное зацепление выступов с венчиком емкости во время установки укупорочного средства. В предпочтительном варианте конструкции количество хрупких перемычек 31 отличается, и обычно больше количества выступов 38, при этом каждая перемычка не выровнена с выступами 38 и находится на расстоянии от них. При этом исключается приложение излишнего усилия на любую хрупкую перемычку во время установки укупорочного средства. Вышеуказанный вариант выполнения снабжен пятью (5) выступами 38, и крышка прорезана по линии 32 с получением семи (7) хрупких перемычек 31 в невыровненном разнесенном положении относительно выступов 38.
В соответствии с представленным вариантом выполнения, кольцо 36 индикации вскрытия содержит множество разнесенных по окружности язычков 40, способных располагаться между кольцом 36 индикации вскрытия и фиксирующим кольцом 22, когда укупорочное средство полностью установлено на емкость (см. Фиг.4). Язычки 40 усиливают взаимодействие кольца 36 индикации вскрытия с фиксирующим кольцом 22. В соответствии с приведенным вариантом выполнения, расположенные по окружности язычки 40 продолжаются от свободного края кольца 36 индикации вскрытия и, предпочтительно соответственно выровнены с множеством разнесенных по окружности выступов 38.
Другой вариант выполнения представлен на Фиг.5, где радиально продолжающиеся выступы на кольце 36 индикации вскрытия выполнены в форме ребер 138. Выступы 138 выполнены таким образом, что они действуют как ранее описанные выступы 38, чтобы ограничивать боковое перемещение пояска 30 относительно фиксирующего кольца 22 емкости. Как показано, выступы 138 могут располагаться смежно язычкам 40.
Из приведенного следует, что возможны различные модификации и варианты без отхода от принципов и объема изобретения. Понятно, что приведенные варианты выполнения не предполагают и не подразумевают каких-либо ограничений. Приложенная формула изобретения охватывает все такие модификации, которые подпадают под объем притязаний.