ПЛОТНО ВСТАВЛЯЕМАЯ КРЫШКА И ГЕРМЕТИЧНЫЙ КОНТЕЙНЕР С ПЛОТНО ВСТАВЛЯЕМОЙ КРЫШКОЙ
TIGHTLY INSERTED LID AND SEALED CONTAINER WITH TIGHTLY INSERTED LID

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к плотно вставляемой крышке и герметично закрываемому контейнеру, содержащему такую плотно вставляемую крышку, в частности, плотно вставляемую крышку без возможности переустановки, как определено во вступительной части п. 1 формулы изобретения.
Уровень техники
Из уровня техники известны плотно вставляемые крышки, используемые в герметично закрываемых контейнерах или пакетах и изготавливаемые из многослойных или полиламинатных пленок.
Герметично закрываемые контейнеры, изготавливаемые в виде гибких, полужестких или жестких контейнеров, обычно имеют объем, который ориентировочно составляет от нескольких десятков литров до нескольких сотен литров.
В общем, эти контейнеры наполняют, используя соответствующие разливочные машины, которые могут быть соединены с горловиной контейнера для наполнения последнего продуктом, после чего контейнер закрывают, используя вышеупомянутую плотно вставляемую крышку.
Плотно вставляемые крышки выполнены с возможностью их установки на горловину контейнера для укупоривания контейнера после его наполнения пищевым продуктом, например, продуктами на основе томатов, фруктовыми соками, овощными супами, молочными продуктами, кремами и т.п.
Другими словами, плотно вставляемые крышки, выполненные с возможностью использования с такими контейнерами, пригодны для укупоривания контейнера без возможности переустановки, т.е. таким образом, что контейнер нельзя раскупорить или открыть без помощи специальных инструментов, которые подвергают контейнер пластической деформации после открывания.
Укупоренные таким способом контейнеры также можно хранить вне помещения в течение длительного периода времени без риска потери/изменения качества хранящегося в контейнере продукта.
Например, со ссылкой на фиг. 1A и 1B, на которых показана плотно вставляемая крышка, предназначенная для установки и закрывания отверстия горловины герметично закрываемого контейнера, плотно вставляемая крышка 1 имеет трубчатую втулку 2, которая продолжается вдоль оси X-X и имеет полость 3, которая оканчивается куполообразным дном 4.
Трубчатая втулка 2 имеет выступ, который радиально выступает от трубчатой втулки 2 и входит в зацепление с внутренней стенкой горловины для обеспечения открывания без возможности переустановки после установки крышки в отверстие и ее закрывания.
Трубчатая втулка 2 имеет некоторое количество колец 6, которые радиально выступают от втулки 2 и также входят в зацепление с внутренней поверхностью горловины для обеспечения закрывания с возможностью переустановки, т.е. обеспечивая возможность повторного открывания и/или повторного закрывания.
Следует отметить, что толщина купола может отличаться на ±2 мм от толщины трубчатой втулки 2, так что комбинация выступа 5, толщины купола и формы дна 4 будут оказывать сопротивление порядка от нескольких сотен приблизительно до тысячи ньютонов усилиям, прикладываемым к крышке для ее удаления из контейнера.
Если усилия, необходимые для удаления крышки, превышают заданную предельную величину, предусмотрено, что горловина контейнера деформируется и препятствует повторному закрыванию контейнера крышкой.
Плотно закрываемая крышка также имеет ободок 7 на ее свободном конце, т.е. верхнем конце, который расположен снаружи контейнера, когда крышка установлена и закрывает контейнер, причем ободок радиально выступает от трубчатой втулки 2
Этот ободок 7 выполнен с возможностью захватывания разливочной машиной и расположения таким образом, чтобы распределительная головка дозировала продукт с последующим укупориванием плотно вставляемой крышкой.
По завершении укупоривания часть продукта может упасть с распределительной головки на дно 4 крышки 1.
Следует принять во внимание, что хотя излишек пищевого продукта, который падает с распределительной головки на дно крышки 1, не влияет на качество продукта в контейнере, это может привести к образованию плесени и росту микроорганизмов, что ведет к очевидным последствиям с точки зрения гигиены и внешнего вида.
Эта проблема становится еще более актуальной, когда продукт в контейнере имеет низкий уровень кислотности и, таким образом, в большей степени подвержен загрязнению микроорганизмами.
Во избежание накопления продукта в полости крышку 1 и горловину контейнера промывают и/или стерилизуют, используя средства санитарной обработки, способствующие поддержанию стерильности контейнера как в конце производственного цикла, так и в конце операции наполнения продуктом.
Тем не менее, промывка и/или стерилизация не всегда эффективны из-за формы крышки 1.
Такая форма препятствует очистке поверхности, поскольку полость 3 действует как приемник.
Другими словами, полость 3 имеет плоскую поверхность 3A и боковую стенку 3B, продолжающуюся в перпендикулярном направлении относительно продольного направления поверхности 3A. Боковая стенка 3B оканчивается угловым радиусом 3C для соединения со свободным краем крышки.
Следует отметить, что промывка и/или стерилизация также не эффективны из-за химико-физических характеристик упакованного продукта, таких как уровень кислотности, или из-за типа материала, используемого для изготовления крышки, поскольку не все полимерные материалы, используемые для изготовления крышек, стабильны в случае воздействия высокотемпературного пара (например, при температурах выше 140°C) или средств санитарной обработки.
В результате крышки должны изготавливаться из материалов, имеющих разные характеристики, в зависимости от химико-физических свойств продукта, подлежащего хранению в контейнере, что ведет к очевидному повышению расходов как изготовителей плотно вставляемых крышек и/или контейнеров, так и пользователей.
Документы US 3,297,193, US 2011/290754 и US 2002/023893 раскрывают плотно вставляемые крышки для контейнеров или пакетов в соответствии со вступительной частью п. 1 формулы изобретения.
Раскрытие изобретения
Техническая проблема
Из вышесказанного понятно, что у изготовителей герметично закрываемых контейнеров или мешков с плотно вставляемыми крышками без возможности повторного открывания или переустановки существует необходимость уменьшить проблему, связанную с сопротивлением высоким температурам и безопасным наполнением продуктом даже в отношении продуктов с низкой кислотностью.
Следовательно, настоящее изобретение основано на проблеме, состоящей в том, чтобы предложить плотно вставляемую крышку и соответствующий герметично закрываемый контейнер, который может содержать продукты, имеющие химико-физические характеристики, относящиеся к продуктам от сильнощелочных до сильнокислых, без необходимости внесения изменений в оборудование, предназначенное для распределения продукта, закрывания контейнера, и промывки и стерилизации последнего.
Другая задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить плотно вставляемую крышку и соответствующий герметично закрываемый контейнер, которые могут обеспечить более гигиеничное и безопасное наполнение продуктом.
Техническое решение
Эта проблема решается с помощью полотно вставляемой крышки, как определено с помощью признаков по п. 1 формулы изобретения.
Эта проблема также решается с помощью плотно закрываемого контейнера, содержащего плотно вставляемую крышку, как определено с помощью признаков по п. 13 формулы изобретения.
Преимущественные эффекты
Настоящее изобретение может предложить плотно вставляемую крышку без возможности повторного открывания, которую можно более легко очищать от остатков пищи и которая выполнена из устойчивого к стерилизации материала.
Кроме того, настоящее изобретение может предложить крышку, которую можно легко использовать с существующей разливочной машиной, т.е. крышка отвечает требованиям к использованию с существующей разливочной машиной без необходимости внесения значительных изменений в такую разливочную машину.
Краткое описание чертежей
Другие признаки и преимущества настоящего изобретения станут понятыми из приведенного ниже описания предпочтительного варианта выполнения, представленного в качестве примера без ограничения со ссылкой на приложенные чертежи, на которых:
фиг. 1A и 1B - плотно вставляемая крышка по существующему уровню техники на виде сбоку и в разрезе по линии I-I соответственно;
фиг. 2A и 2B - первый вариант выполнения плотно вставляемой крышки настоящего изобретения на перспективном виде сверху и виде сбоку в разрезе соответственно;
фиг. 3A и 3B - второй вариант выполнения плотно вставляемой крышки на перспективном виде сверху и виде сбоку в разрезе соответственно;
фиг. 4 - перспективный вид третьего варианта выполнения плотно вставляемой крышки настоящего изобретения;
фиг. 5 - частичный вид сбоку в разрезе горловины контейнера с крышкой из фиг. 2a и 2b, когда крышка находится в закрытом положении с возможностью переустановки;
фиг. 6 - контейнер с крышкой из фиг. 2a и 2b.
Осуществление изобретения
На приложенных чертежах показана плотно вставляемая крышка 10, которая выполнена с обеспечением вставления без возможности переустановки в горловину (или носик) 12 герметично закрываемого контейнера или мешка 11 после этапа наполнения контейнера. Эта крышка 10 предпочтительно образована с использованием многослойной или полиламинатной пленки.
Герметично закрываемый контейнер 11 может быть гибкого, жесткого или полужесткого типа, и после укупорки он может обеспечивать хранение в нем продукта в асептических условиях.
Герметично закрываемый контейнер или мешок 11 изготавливают с помощью хорошо известных технологий, поэтому его подробное описание в настоящей заявке не приводится.
Горловина 12 контейнера 11 продолжается вдоль оси X'-X' и ограничивает впускное отверстие, через которое осуществляют наполнение продуктом, который предпочтительно является пищевым продуктом, таким как томаты, морковь, папайя, манго, бананы или яблочное пюре, молоко, яйца, молочные продукты или лекарственные средства.
С этой целью используют специальную разливочную машину (не показана), содержащую помимо прочего распределительную головку.
Плотно вставляемая крышка 10 имеет трубчатую втулку 13, которая продолжается вдоль оси X'-X'. Эта трубчатая втулка 13 выполнена с возможностью несъемного крепления в отверстии контейнера 11.
Следует отметить, что ось X'-X' плотно вставляемой крышки 10 совпадает с осью горловины 12 контейнера 11, когда плотно вставляемая крышка 10 установлена в отверстии горловины 12 контейнера 11 и закрывает это отверстие, т.е. это означает, что указанные оси являются соосными.
На одном конце плотно вставляемой крышки 10 расположен ободок 16, который радиально выступает от трубчатой втулки 13.
Следует отметить, что конец плотно вставляемой крышки 10, который имеет ободок 16, является концом, который остается снаружи контейнера после вставления крышки 10 в горловину 12.
Другими словами, ободок 16 образует верхний конец плотно вставляемой крышки 10, который расположен снаружи контейнера, когда крышка 10 установлена в отверстии контейнера и закрывает его.
Согласно варианту выполнения, ободок 16 имеет форму, которая позволяет ему входить в зацепление с разливочной машиной.
В частности, ободок 16 плотно вставляемой крышки имеет размеры, позволяющие легко использовать крышку в имеющихся в продаже разливочных машинах, что позволяет осуществлять бесперебойное функционирование без необходимости внесения значительных изменений в такую разливочную машину.
Это ведет к значительной экономии и созданию преимуществ для изготовителей, например, для производителей питания.
Следует отметить, что трубчатая втулка 13 ограничивает наружную поверхность 13A и внутреннюю поверхность 13B и имеет выступ 14C на наружной поверхности 13A.
Этот выступ 14C выполнен с возможностью зацепления с примыканием с внутренней поверхностью  горловины 12 контейнера 11 с целью герметизации отверстия без возможности переустановки и повторного открывания.
Выступ 14C образован посредством простого изменения диаметра трубчатой втулки 13, что служит для фиксации крышки в направлении оси X'-X'.
Для упора в горловину 12 выступ 14C содержит:
- первый участок 14C', который продолжается в направлении, перпендикулярном оси X'-X',
- второй участок 14C'', который продолжается поперек оси X'-X', и
- третий участок 14C''', который соединяет первый участок 14C' со вторым участком 14C'', причем третий участок 14C''' продолжается в направлении, параллельном оси X'-X'.
Следует отметить, что первый участок 14C' выступа 14 является участком, предназначенным для зацепления с внутренней поверхностью горловины 12 для фиксации крышки в направлении оси X'-X'.
Согласно варианту выполнения, перед наполнением продуктом герметично закрываемый контейнер 11 укупорен крышкой с возможностью переустановки, т.е. крышку 10 можно удалять без нанесения невосстановимого повреждения горловине 12 контейнера 11.
С этой целью от трубчатой втулки 13 радиально выступают несколько уплотняющих выступов 14 и 14A, которые имеют скошенный или криволинейный профиль на свободных концах.
Эти уплотняющие выступы 14, 14A входят в зацепление с внутренней поверхностью  горловины 12 с возможностью повторного укупоривания отверстия контейнера 11, как показано, например, на фиг. 5. Таким образом, скошенный профиль позволяет удалять крышку 10 посредством прикладывания усилий порядка трехсот ньютонов.
Другими словами, когда отверстие герметично закрываемого контейнера 11 укупоривают первый раз, уплотняющие выступы 14 и 14А упираются во внутреннюю поверхность горловины и вызывают деформирование такой поверхности.
Поле наполнения контейнера 11 продуктом плотно вставляемую крышку вставляют в горловину 12 до тех пор, пока выступ 14C не упрется во внутреннюю поверхность горловины 12, подвергая ее пластической деформации и приставая к ней.
В этом случае кольцевые уплотняющие выступы 14 и 14A достигают «нетронутых» участков внутренней поверхности горловины (т.е. участков, которые не относятся к участкам, которые были деформированы указанными выступами во время первого укупоривания) и входят с ними в зацепление.
Плотно вставляемая крышка 10 имеет укупоривающую стенку 17, которая продолжается от ободка 16 по поверхности, ограничиваемой таким ободком 16, для укупоривания отверстия горловины контейнера 11 Вышеупомянутая трубчатая втулка 13 ориентирована в поперечном направлении относительно укупоривающей стенке 17.
В частности, укупоривающая стенка 17 продолжается в поперечном направлении относительно оси X'-X' и образует верхнюю сторону плотно вставляемой крышки 10.
Укупоривающая стенка 17 имеет изменение по высоте относительно ободка 16 по ее поверхности, которое находится в диапазоне от -1% до 1% от характеристического размера указанной стенки. В вариантах выполнения, показанных на фиг. 2a - 7, укупоривающая стенка 17 имеет круглую форму в плане. В этом случае характеристический размер определяется диаметром укупоривающей стенки 17. В варианте выполнения на фиг. 4 укупоривающая стенка 17 имеет квадратную форму в плане. В этом случае характеристический размер определяется длиной стороны укупоривающей стенки 17. В других вариантах выполнения, которые не показаны, укупоривающая стенка может иметь любую форму в плане. Таким образом, характеристические размеры определяются для каждой формы в зависимости от конкретного случая.
Как преимущество, укупоривающая стенка 17 выполнена с возможностью предотвращения образования отложений пищи. Другими словами, укупоривающая стенка 17 не имеет никаких углублений, в которых могут скапливаться отложения пищи.
С этой целью укупоривающая стенка 17 образована таким образом, что она имеет, по существу, гладкую поверхность.
Согласно варианту выполнения, стенка 17 содержит переднюю поверхность 17A и нижнюю поверхность 17B, где верхняя поверхность 17A является поверхностью, которая обращена наружу контейнера 11, когда плотно вставляемая крышка 10 находится в положении закрывания, в то время как нижняя поверхность 17B является поверхностью, которая обращена к объему, ограничиваемому контейнером, когда плотно вставляемая крышка находится в положении закрывания.
Укупоривающая стенка 17 также имеет упорную поверхность 17C, которая расположена с противоположной стороны от передней поверхности 17A и отделена от нижней поверхности 17B трубчатой втулкой 13. Эта упорная поверхность 17C имеет, по существу, кольцевую форму и выполнена с возможностью упора в верхний край 12B горловины 12, когда плотно вставляемая крышка 10 находится в положении закрывания без возможности переустановки. Как преимущество, это предотвращает образование загрязняющих отложений между плотно вставляемой крышкой 10 и горловиной 12.
Предпочтительно, передняя поверхность 17A укупоривающей стенки является поверхностью без углублений.
Следует принять во внимание, что поскольку укупоривающая стенка 17 не имеет углублений, остатки пищи могут более эффективно смываться, поскольку передняя поверхность 17A стенки 17 не имеет участков, которые могут действовать как приемники для пищевого продукта, ненамеренно разбрызгиваемого из распределительной головки и скапливающегося на укупоривающей стенке 17.
В показанных вариантах выполнения укупоривающая стенка 17, по существу, плоская. Другими словами, укупоривающая стенка 17 ориентирована перпендикулярно оси X'-X'.
В других вариантах выполнения, которые не показаны, укупоривающая стенка 17 и, в частности, передняя поверхность 17A, может иметь немного вогнутую форму. В этом случае низ передней поверхности 17A, по существу, расположенный на одном уровне относительно оси X'-X', расположен ниже ободка 16 на 1% от характеристического размера укупоривающей стенки 17.
Сходным образом, укупоривающая стенка 17 и, в частности, передняя поверхность 17A, может иметь немного выпуклую форму. В этом случае верх передней поверхности 17A, по существу, расположенный на одном уровне относительно оси X'-X', расположен выше ободка 16 на 1% от характеристического размера укупоривающей стенки 17.
Следует принять во внимание, что такая вогнутая или выпуклая форма укупоривающей стенки 17 и/или наличие наклонной плоскости обеспечивают, что поверхность 17A будет промываться, даже когда вода и/или пар, используемые с этой целью, имеют низкое давление.
В этом случае вогнутый или выпуклый профиль укупоривающей стенки 17 предпочтительно является симметричным относительно оси, и трубчатая втулка 13 и радиально выступающий ободок 16 являются симметричными и соосными относительно оси X'-X'.
Крышка также содержит выравнивающие средства 20, расположенные на укупоривающей стенке 17. Эти выравнивающие средства 20 выполнены с возможностью направления захватывающей головки (не показана) заливочной машины во время установки крышки на вышеупомянутый контейнер 11. В частности, захватывающая головка может иметь специальную форму для соединения с выравнивающими средствами 20 во время установки крышки. Таким образом, захватывающая головка способна обеспечивать равномерное распределение усилия по укупоривающей стенке 17 для оптимального крепления крышки на контейнер 11.
В частности, выравнивающие средства содержат выступы 21, которые выступают от укупоривающей стенки 17, в частности, от передней поверхности 17A. Предпочтительно, выравнивающие средства 20 содержат три выступа 21.
Выступы 21, в частности, расположены на периферии 17D укупоривающей стенки 17. Кроме того, выступы 21 расположены равномерно под углом относительно оси X'-X'. Кроме того, выступы 21 расположены на равных расстояниях от оси X'-X'.
В варианте выполнения на фиг. 3a и 3b выступы 21 последовательно продолжаются от внешней границы 17E укупоривающей стенки 17. И, наоборот, в варианте выполнения на фиг. 2a и 2b выступы 21 расположены на расстоянии от внешней границы 17E укупоривающей стенки 17.
Согласно варианту выполнения плотно вставляемой крышки 10 материал, из которого она изготовлена, является полимерным материалом, который может выдерживать высокотемпературный цикл стерилизации и/или цикл стерилизации, в котором используются химические вещества, известные специалисту в этой области.
Следует отметить, что высокая температура цикла стерилизации составляет от девяноста пяти градусов Цельсия до ста градусов Цельсия.
Это надежно исключает образование плесени и бактериальной флоры, поскольку цикл стерилизации зависит от химико-физических характеристик пищевого продукта, и чем ближе последние к нейтральному значению pH, тем выше вероятность микробиологического загрязнения из-за плохой стерилизации.
Указанная высокая температура обеспечивает стерилизацию наружной поверхности 13A втулки 13, а также частей плотно вставляемой крышки 10, которые выходят наружу, когда крышку закрывают без возможности переустановки независимо от величины pH пищевого продукта, а также независимо от конкретного типа материала, используемого для изготовления крышки.
Предпочтительно, материал, который используют для изготовления плотно вставляемой крышки, должен выдерживать цикл стерилизации паром при вышеуказанных температурах, и является нейлоном PA66 и сходными смолами.
Как вариант, для изготовления плотно вставляемой крышки 10 можно использовать полипропилен.
Как преимущество, комбинация профиля стенки 17 (который последовательно продолжается по поверхности, ограничиваемой ободком 16) и материала плотно вставляемой крышки 10 может исключить образование плесени.
Согласно варианту выполнения изобретения, крышка 10 содержит одну трубчатую втулку 13, которая предназначена для вставления в отверстие контейнера.
В частности, одна трубчатая втулка 13 продолжается в поперечном направлении, предпочтительно перпендикулярно укупоривающей стенке.
Другими словами, от ободка 16 не продолжаются никакие фартуки или бортики, по меньшей мере, для частичного закрывания внешней стороны наружной поверхности 13A трубчатой втулки 13.
Это обеспечивает более безопасную и более легкую очистку плотно вставляемой крышки 10, поскольку вся поверхность крышки и/или горловины контейнера, которая подвергается загрязнению продуктом, может быть непосредственно промыта водой и/или паром.
В варианте выполнения, который не показан, укупоривающая стенка 17 может быть соединена с ободком 16 по плоскости, которая расположена поперек укупоривающей стенки 17.
Другими словами, эта плоскость, по существу, параллельна оси X'-X'.
Предпочтительно, плотно вставляемая крышка 10, трубчатая втулка 13, горловина 12 контейнера 11 и ободок 16 имеют круглую форму в плане.
В этом случае диаметр ободка 16 плотно вставляемой крышки 10 больше диаметра горловины 12 (и выступа 14C) и выступает от трубчатой втулки 13, трубчатая втулка 13 имеет диаметр больше диаметра горловины 12 в местах уплотняющих выступов 14 и 14A до такой степени, чтобы обеспечить вставление крышки 10 в отверстие горловины и плотную пригонку между крышкой и горловиной.
Настоящее изобретение также относится к способу закрывания контейнера. Этот способ в частности включает в себя этап крепления распределительной головки к горловине 12 вышеописанного герметично закрываемого контейнера 11. Таким образом, подлежащий хранению продукт дозируется через распределительную головку. В дальнейшем распределительную головку удаляют.
Плотно вставляемую крышку 10 устанавливают на горловину 12, как описано выше. Затем на переднюю поверхность 17A укупоривающей стенки 17 помещают захватывающую головку. В частности, выступы 21 на укупоривающей стенке 17 вставляют в соответствующие углубления (не показаны), образованные в захватывающей головке. Как преимущество, это обеспечивает надлежащее позиционирование захватывающей головки относительно крышки 10.
Далее к крышке 10 прикладывают усилие через захватывающую головку, тем самым толкая крышку 10 к горловине 12 контейнера 11 и фиксируя ее без возможности переустановки.
Разумеется, специалистам в данной области понятно, что можно предусмотреть ряд вариантов вышеописанной плотно вставляемой крышки и контейнера, содержащих такую плотно вставляемую крышку, в пределах объема изобретения, как определено в приведенной ниже формуле изобретения.