ПРЕФОРМА

Полезная модель относится к производству пластиковых бутылок для упаковки, транспортирования и хранения питьевой воды, минеральных вод, безалкогольных напитков, алкогольных напитков, газированных прохладительных напитков, соков, нектаров на основе соков, сокосодержащих напитков, в том числе детского питания, молока, молочных и кисломолочных продуктов, пива, растительного масла и т.п..
Для производства ПЭТ (полиэтилентерефталат) бутылок используют преформы - заготовки, изготовленные на специальном оборудовании методом литья под давлением. Сырьем для производства преформ является полиэтилентерефталат. Преформу нагревают и далее посредством внутреннего наддува воздуха изготавливают полноразмерную бутылку. В процессе выдува изменяется только корпус (тело) бутылки, а горловина создается в момент изготовления преформы.
Общая тенденция снижения затрат производства заставляет всех производителей напитков стремится к снижению веса преформы.
Так как горловина при выдуве не нагревается и не используется при формировании объема бутылки, то понизить вес горловины это самый простой способ снизить вес преформы, сохранив при этом все ее свойства и характеристики, которые влияют на качество бутылки. Но горловина это в то же время очень ответственная часть, так как именно от ее качества и ее свойств зависит качество укупоривания бутылок. Большинство потерь газа или напитка при хранении и транспортировке связано именно с качеством укупоривания или с дефектами горловины. Поэтому снижение веса горловины не должно приводить к ухудшению потребительских свойств бутылки.
Из уровня техники известны различные стандарты изготовления горловин преформ, такие как BPF (British Plastics Federation) и РСО (Plastic Closures Only). С целю снижения веса горловины стандарты BPF и РСО модифицировались и в последствии появились горловины новых типов, например: BPF-light, РСО 28-21 light, РСО 1881.
Известна преформа, которая содержит выполненные из полимерного материала корпус, горловину и дно, причем горловина снабжена в верхней части резьбовым участком и последовательно расположенными под ним запорным кольцом и суппортным кольцом. Между запорным кольцом и суппортным кольцом образована канавка, сопряженная с запорным кольцом. На резьбовом участке выполнены газо-сбросные каналы. Суппортное кольцо выполнено в виде выступа, содержащего два участка с коническими поверхностями и разными диаметрами основания. Причем участок с меньшим основанием расположен над участком с большим основанием. Угол между основанием участка большего диаметра и конической поверхностью участка с меньшим основанием составляет 6°, Угол между основанием участка большего диаметра и его конической поверхностью составляет 9-15° (WO 2007033722 А1, опубл. 29.03.2007).
Наиболее близким аналогом к предлагаемой полезной модели является решение [Стандарт РСО 1881 для преформ из полиэтилентерефталата (Международная организация технологов по производству напитков - International Society of Beverage Technologists), 14.02.2007], в котором раскрыта преформа, содержащая выполненные из полимерного материала корпус, горловину и дно, причем горловина снабжена в верхней части резьбовым участком и последовательно расположенными под ним запорным кольцом и суппортным кольцом, на резьбовом участке выполнены газосбросные каналы, запорное кольцо выполнено в виде выступа, основание которого представляет собой плоскую кольцевую поверхность, расположенную перпендикулярно оси преформы, суппортное кольцо представляет собой выступ, образованный выполненными за одно целое прямым круговым цилиндрическим участком и участком в форме усеченного прямого кругового конуса, большее основание которого сопряжено с верхним основанием прямого кругового цилиндрического участка, горловина ограничена по высоте своей верхней плоской кольцевой поверхностью и нижним основанием цилиндрического участка, на внешней поверхности горловины, между запорным кольцом и суппортным кольцом, образована канавка, сопряженная с участком в форме усеченного прямого кругового конуса. Угол между образующей конуса и нижним основанием цилиндрического участка составляет 15±2°.
Недостаток преформы, выполненной по стандарту РСО 1881, и преформы, раскрытой в решении WO 2007033722 А1, заключается в том, что при высыпании больших коробов с преформами и падении преформ возможно образование сколов на суппортном кольце.
Предлагаемая полезная модель направлена на устранение вышеуказанных недостатков.
Технический результат, на достижение которого направлена полезная модель, заключается в предотвращении сколов на суппортном кольце преформы.
Технический результат достигается тем, что преформа содержит выполненные из полимерного материала корпус, горловину и дно, причем горловина снабжена в верхней части резьбовым участком и последовательно расположенными под ним запорным кольцом и суппортным кольцом, на резьбовом участке выполнены газо-сбросные каналы, запорное кольцо выполнено в виде выступа, основание которого представляет собой плоскую кольцевую поверхность, расположенную перпендикулярно оси преформы, суппортное кольцо представляет собой выступ, образованный выполненными за одно целое прямым круговым цилиндрическим участком и участком в форме усеченного прямого кругового конуса, большее основание которого сопряжено с верхним основанием прямого кругового цилиндрического участка, горловина ограничена по высоте своей верхней плоской кольцевой поверхностью и нижним основанием цилиндрического участка, на внешней поверхности горловины, между запорным кольцом и суппортным кольцом, образована канавка, сопряженная с участком в форме усеченного прямого кругового конуса, причем угол между образующей конуса и нижним основанием цилиндрического участка составляет 19±1°.
Полимерный материал выбран из группы: полиэтилентерефталат (ПЭТ) типа сополимер или гомополимер.
Горловина содержит 4 газо-сбросных канала.
Канавка выполнена цилиндрической и занимает половину расстояния между запорным кольцом и суппортным кольцом.
Высота горловины равна 21,0±0,25 мм или 22,8±0,25 мм.
Расстояние между верхней плоской кольцевой поверхностью горловины и основанием запорного кольца равно 14,08±0,13 мм.
Диаметр отверстия горловины равен 21,74±0,13 мм.
Диаметр цилиндрического участка суппортного кольца равен 33,0±0,13 мм.
Диаметр начала резьбы равен 24,95±0,15 мм
Внешний диаметр резьбы равен 27,4±0,13 мм.
Внутренний диаметр резьбы равен диаметру горловины в месте между резьбовым участком и запорным и составляет 24,2±0,15 мм.
Диаметр горловины в месте между основанием запорного кольца и канавкой равно 25,50±0,15 мм.
Расстояние между верхней плоской поверхностью горловины и верхней точкой образующей конуса равно 18,39±0,15 мм.
Диаметр горловины в месте образования канавки равен 24,2±0,15 мм.
Высота прямого кругового цилиндрического участка суппортного кольца равна 1,09±0,15 мм.
Полезная модель поясняется чертежом (Фиг.), на котором показан общий вид преформы.
Преформа содержит выполненные из полимерного материала корпус (1), горловину (2) и дно (3). Корпус выполнен цилиндрическим, дно может быть выполнено сферическим, конусообразным, в дизайне «capello» или другой формы в зависимости от желания потребителей. Горловина (1) снабжена в верхней части резьбовым участком (4) и последовательно расположенными под ним запорным кольцом (5) и суппортным кольцом (6), на резьбовом участке (4) выполнены газо-сбросные каналы (7). Запорное кольцо (5) выполнено в виде выступа, основанием которого представляет собой плоскую кольцевую поверхность (8), расположенную перпендикулярно оси преформы (9). Суппортное кольцо (6) представляет собой выступ, образованный выполненными за одно целое прямым круговым цилиндрическим участком (10) и участком в форме усеченного прямого кругового конуса (11), большее основание которого сопряжено с верхним основанием прямого кругового цилиндрического участка (10), горловина ограничена по высоте своей верхней плоской кольцевой поверхностью (12) и нижним основанием (13) цилиндрического участка, на внешней поверхности горловины, между запорным кольцом (5) и суппортным кольцом (6), образована канавка (14), сопряженная с участком в форме усеченного прямого кругового конуса (11), причем угол (α) между образующей (15) конуса и нижним основанием (13) цилиндрического участка (10) составляет 19±1°.
Резьба горловины преформы укорочена по сравнению с известными стандартами на 90°, обратный угол резьбового валика составляет 10°. При этом расстояние между витками резьбы равно приблизительно 3,18 мм.
Высота горловины предлагаемой преформы, равная 21 или 22.8 мм, позволяет использовать широко применяемые на российском рынке колпачки, а высота горловины стандарта РСО 1881 равна 17 мм, поэтому для укороченной горловины стандарта РСО 1881 требуется применение специально разработанного под нее колпачка.
Выполнение между запорным кольцом (5) и суппортным кольцом (6) канавки (14) позволяет снизить вес горловины. Оставшийся уступ диаметром приблизительно 25,7 мм и длиной, равной 50% расстояния между запорным кольцом (5) и суппортным кольцом (6), составляет приблизительно 2,2 мм, что значительно больше, чем 1,5 мм в стандарте РСО 1881, соответственно позволяет надежно удерживать преформы в захватах выдувных и розливных высокоскоростных автоматических линий рассчитанных на диаметр 25,7 мм.
Для устранения сколов на суппортном кольце (6), которые особенно часто образуются при упаковке в короба преформ весом более 30 г, а это самые распространенные веса применяемых преформ, при транспортировке коробов автотранспортом, а также при высыпании преформ из коробов в бункера выдувных машин, где высота высыпания доходит до 3 - 3,5 м, между образующей (15) конуса и нижним основанием (13) цилиндрического участка (10) установлен угол (α), равный 19±1°.
Результаты технических испытаний показали, что при высыпании больших коробов с преформами и падении преформ с высоты около 3м происходит соударение преформ друг о друга, в результате чего появляются сколы на суппортном кольце. При этом процент сколов на суппортном кольце при угле (α) между образующей конуса и нижним основанием цилиндрического участка, равном 15°, составляет 0,13% от общего количества преформ в коробе, при угле (α) 16° - 0,11%, при угле (α) 17° - 0,08%, а при угле (α) 19°±1 - менее 0,001%. Таким образом, испытания показали, что минимально достаточный угол, при котором сколы на суппортном кольце практически отсутствуют, это угол в 19°±1.
Величина угла более 20° нежелательна, поскольку расстояние между верхней плоской кольцевой поверхностью горловины и верхней точкой образующей конуса становится менее 18,39±0,15 мм, соответственно расстояние между основанием запирающего кольца и верхней точкой образующей конуса становится менее 4,3 мм, что недопустимо, поскольку может привести к образованию повреждений на горловине бутылки в момент ее захвата на линии розлива или не полному вхождению захватов, так как размер захватов, входящих в этот промежуток, равен 3,8±0,5 мм, а не полное вхождение захватов может привести к выпадению бутылки из захвата, и соответственно к остановке линии розлива.
По сравнению со стандартом РСО 1881, для которого необходимо значительно модифицировать наиболее широко используемое на российском рынке выдувное и разливное оборудование, применение предлагаемой полезной модели такой модификации не потребует, что экономически выгодно. Кроме того, полезная модель обеспечивает исключение сколов на суппортном кольце, а, следовательно, снижение брака при производстве.