УКУПОРОЧНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ МЯГКОЙ БУТЫЛКИ, СОДЕРЖАЩЕЕ КЛАПАН ИЗ ТЕРМОПЛАСТИЧНОГО МАТЕРИАЛА (ВАРИАНТЫ)
CLOSURE ASSEMBLY FOR SQUEEZE BOTTLE COMPRISING THERMOPLASTIC VALVE (VERSIONS)

Настоящее изобретение относится к укупорочному устройству, содержащему клапан для помещения какого-либо вещества в мягкую бутылку, многослойному материалу для обеспечения клапана для такого укупорочного устройства, способу обеспечения такого многослойного материала и способу обеспечения такого укупорочного устройства.
Укупорочные устройства для мягкой бутылки, вмещающей какое-либо вещество, широко известны. Такие укупорочные устройства обычно содержат укупорочный колпачок, содержащий корпус и крышку. Корпус колпачка содержит клапан. Крышка предназначена для закрывания клапана и может быть шарнирно соединена с корпусом или являться отдельным элементом, защелкивающимся или навинчивающимся на корпус укупорочного колпачка. Укупорочный колпачок, конкретнее - его корпус, соединен или может быть соединен с мягкой бутылкой. Такой корпус укупорочного колпачка обычно содержит периферическую стенку и верхнюю стенку, содержащую выпускное отверстие, и открыт на конце, противоположном верхней стенке, так что он может быть установлен на верхнюю часть мягкой бутылки.
Эти укупорочные колпачки содержат клапан, как правило, упругий самозакрывающийся клапан, прижатый на корпусе укупорочного колпачка вплотную к верхней стенке и закрывающий выпускное отверстие укупорочного колпачка. После установки в корпусе колпачка клапан, как правило, закрепляют на своем месте в этом корпусе путем зажатия. В качестве зажимного средства может использоваться отдельный элемент, такой как зажимное кольцо, закрепленное над клапаном в колпачке. Альтернативно, корпус укупорочного колпачка может быть локально деформирован для вхождения в зацепление с клапаном и закрепления его в фиксированном положении.
Часто изготовление таких укупорочных устройств осуществляется в одном месте, а их соединение с мягкой бутылкой - в другом, конкретнее - в месте наполнения мягкой бутылки. Это происходит потому, что укупорочное устройство должно устанавливаться на мягкую бутылку после ее наполнения, тогда как изготовление укупорочного устройства не может осуществляться в месте наполнения бутылок, например в связи с гигиеническими требованиями.
Задачей настоящего изобретения является обеспечение альтернативного укупорочного устройства, предпочтительно, укупорочного устройства, обеспечивающего альтернативный, предпочтительно, простой процесс изготовления и/или, в соответствии с одним из предпочтительных вариантов осуществления, обеспечивающего снижение расхода материала, необходимого для изготовления укупорочного колпачка укупорочного устройства.
Таким образом, настоящее изобретение относится к укупорочному устройству по пункту 1, мягкой бутылке, содержащей такое укупорочное устройство, по пункту 33, способу обеспечения укупорочного устройства по пункту 35 формулы изобретения. Изобретение также относится к способу обеспечения мягкой бутылки с укупорочным устройством по пункту 39, многослойному материалу для обеспечения укупорочного устройства по пункту 42 и способу получения такого многослойного материала по пункту 43 формулы изобретения.
Согласно настоящему изобретению обеспечено укупорочное устройство для вмещающей какое-либо вещество мягкой бутылки, содержащей горлышко с выпускным отверстием, причем это укупорочное устройство прикреплено или может быть прикреплено к мягкой бутылкой, конкретнее - установлено или может быть установлено на горлышко мягкой бутылки, и содержит:
- укупорочный колпачок, содержащий крышку и корпус, при этом корпус содержит выемку для приема горлышка мягкой бутылки и верхнюю стенку, образующую дно выемки, причем верхняя стенка содержит наружную поверхность и внутреннюю поверхность, а также содержит выпускное отверстие для выпуска содержимого мягкой бутылки наружу из корпуса укупорочного колпачка, при этом на внутренней поверхности верхней стенки имеется петлеобразная соединительная поверхность, проходящая вокруг выпускного отверстия;
- клапан, установленный в указанной выемке корпуса укупорочного колпачка и примыкающий к верхней стенке так, что он закрывает выпускное отверстие, причем этот клапан является, по существу, плоской упругой пленкой и содержит петлеобразную периферическую часть, перекрывающую петлеобразную соединительную поверхность корпусе укупорочного колпачка, причем клапан содержит центральную часть, расположенную в выпускном отверстии корпуса укупорочного колпачка, которая содержит по меньшей мере одну сквозную прорезь, таким образом, образуя упругий, по существу плоский, самозакрывающийся клапан, и
- первый индукционный элемент, расположенный в указанной выемке корпуса укупорочного колпачка для соединения индукционной пайкой клапана с корпусом укупорочного колпачка, конкретнее, для соединения индукционной пайкой клапана петлеобразной периферической части клапана с петлеобразной соединительной поверхностью корпуса укупорочного колпачка, причем этот индукционный элемент является, металлической фольгой, предпочтительно - кольцеобразной, с, по меньшей мере, петлеобразной периферической частью, перекрывающейся с петлеобразной периферической частью клапана и петлеобразной соединительной поверхностью корпуса укупорочного колпачка. Центральная часть индукционного элемента содержит или отверстие, или изоляционный материал, создающий барьер между индукционным элементом и центральной частью клапана и петлеобразной соединительной поверхностью корпуса укупорочного колпачка для предотвращения нагрева центральной части клапана индукционным элементом в процессе индукции.
Таким образом, укупорочное устройство согласно настоящему изобретению содержит укупорочный колпачок, клапан и индукционный элемент для соединения индукционной пайкой клапана с колпачком, конкретнее, с корпусом колпачка. Таким образом, изобретение обеспечивает альтернативное укупорочное устройство.
На внутренней поверхности верхней стенки корпуса укупорочного колпачка имеется петлеобразная соединительная поверхность, проходящая вокруг выпускного отверстия корпуса укупорочного колпачка, а клапан содержит петлеобразную периферическую часть, перекрывающую петлеобразную соединительную поверхность корпуса укупорочного колпачка. Первый индукционный элемент содержит петлеобразную периферическую часть, перекрывающую петлеобразную периферическую часть клапана и петлеобразную соединительную поверхность корпуса укупорочного колпачка для соединения индукционной пайкой клапана с укупорочным колпачком. Благодаря петлеобразной поверхности корпуса укупорочного колпачка и периферической части клапана и индукционному элементу, перекрывающим эту петлеобразную поверхность, клапан можно соединить с корпусом укупорочного колпачка посредством индукционной пайки.
Индукционная пайка обеспечивает возможность простой конструкции укупорочного колпачка, поскольку корпус колпачка не нуждается в упрочняющих и/или деформируемых элементах для соединения клапана с корпусом путем зажатия. Известные укупорочные колпачки содержат элементы для поддержки зажимных средств, удерживающих клапан на месте, и/или элементы, входящие в зацепление с клапаном путем деформации. Эти элементы больше не нужны. Кроме того, для зажатия клапана в корпусе укупорочного колпачка, например, посредством зажимного кольца, требуется жесткая конструкция корпуса. Благодаря укупорочному колпачку согласно изобретению, эти элементы уже не требуются. Кроме того, корпус укупорочного колпачка может быть более гибким, поскольку он не должен выдерживать давление зажима. Таким образом, для изготовления корпуса укупорочного колпачка требуется меньше материала.
Укупорочное устройство, в котором клапан прикрепляют индукционной пайкой к корпусу укупорочного колпачка, позволяет прикрепить клапан к корпусу колпачка после наполнения мягкой бутылки в разливочном цеху. Таким образом, укупорочное устройство согласно изобретению обеспечивает гибкий производственный процесс. Было замечено, что в большинстве разливочных цехов имеется оборудование для поточной индукционной пайки, поскольку эта технология применяется также для запайки мягких бутылок после наполнения. Следовательно, укупорочное устройство может собираться на производственном предприятии, а клапан и укупорочный колпачок прикрепляться друг к другу в разливочном устройстве.
В соответствии с одним из предпочтительных вариантов осуществления, герметизация мягкой бутылки и присоединение клапана к корпусу укупорочного колпачка объединены в один этап индукционной пайки. Герметизация мягкой бутылки по определению осуществляется после наполнения бутылки.
Настоящее изобретение обеспечивает возможность присоединения клапана с укупорочным колпачком с помощью известных способов индукционной пайки, уже используемых для герметизации мягких бутылок. Таким образом изобретение позволяет использовать существующие линии изготовления без необходимости в существенных изменениях этих линий для соединения индукционной пайкой клапана с укупорочным колпачком укупорочного устройства согласно изобретению.
Клапан и индукционный элемент, предпочтительно, являются пленочными материалами. В соответствии с одним из вариантов осуществления, клапан и индукционный элемент могут устанавливаться отдельно на последовательных этапах изготовления колпачка. В соответствии с другим вариантом осуществления, клапан и индукционный элемент соединяются друг с другом, образуя многослойный материал, и размещаются в колпачке на одном этапе изготовления.
Для индукционной пайки клапан и индукционный элемент прижимают к корпусу укупорочного колпачка, конкретнее - к дну выемки. Таким образом, клапан непосредственно примыкает к петлеобразной соединительной поверхности корпуса укупорочного колпачка и располагается между колпачком и индукционным элементом. Для присоединения клапана к колпачку устройство затем подвергается индукции, генерирующей тепловое излучение, соединяющее индукционной пайкой клапан с корпусом колпачка. В соответствии с одним из вариантов осуществления, клапан и индукционный элемент прижимаются к корпусу укупорочного колпачка при соединении колпачка с мягкой бутылкой. Альтернативно, в выемку корпуса укупорочного колпачка вводят прижимной элемент, например упор или элемент, форма которого соответствует горлышку мягкой бутылки, для прижатия индукционного элемента и клапана к колпачку, чтобы обеспечить возможность соединения индукционной пайкой клапана и колпачка.
Клапан может соединяться индукционной пайкой в процессе изготовления укупорочного устройства или после установки этого устройства на мягкую бутылку после наполнения бутылки. В соответствии с другим вариантом осуществления, клапан соединяется с колпачком на этапе герметизации отверстия мягкой бутылки.
В соответствии с одним из вариантов осуществления, центральная часть индукционного элемента содержит отверстие, так что индукционный элемент не закрывает центральную часть клапана, когда оба эти элемента находятся в выемке корпуса укупорочного колпачка. Таким образом, это отверстие обеспечивает, своего рода, барьер между индукционным элементом и центральной частью клапана, предотвращая нагрев центральной части клапана индукционным элементом в процессе индукционной пайки. В соответствии с альтернативным вариантом осуществления, центральная часть индукционного элемента содержит изоляционный материал, создающий реальный барьер между индукционным элементом и центральной частью клапана, предотвращающий нагрев центральной части клапана индукционным элементом в процессе индукционной пайки. Такие сочетания клапанов и индукционных элементов наилучшим образом подходят для обеспечения повышенного тепловыделения в процессе индукционной пайки без риска повреждения клапана.
Следует отметить, что в случаях, когда индукционный элемент не содержит центрального отверстия, необходимо после индукционной пайки снять его с колпачка для использования клапана. В противном случае индукционный элемент заблокирует выпускное отверстие мягкой бутылки. Удаление индукционного элемента может осуществляться, например потребителем при распечатывании отверстия мягкой бутылки.
Если индукционный элемент содержит отверстие, в принципе, он может после индукционной пайки оставаться в колпачке, не препятствуя выпуску содержимого из мягкой бутылки через клапан.
В соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения, укупорочное устройство дополнительно содержит первый разделительный элемент. Разделительный элемент изготовлен из материала, по существу, нечувствительного к индукционной пайке, и, таким образом, не прилипает к примыкающему материалу, например, к горлышку мягкой бутылки, в процессе индукции. Например, разделительный элемент, расположенный между клапаном и индукционным элементом на одной стороне и мягкой бутылкой на его противоположной стороне, предотвращает прилипание клапана или его частей к мягкой бутылке в процессе индукции.
Разделитель изготовлен из материала, нечувствительного к индукционной пайке, например теплостойкого пластика или пеноматериала, или картона или бумаги. Разделитель, предпочтительно, содержит упругий пеноматериал, так что он также может обеспечить упругую зажимную силу при установке укупорочного устройства на мягкую бутылку. Таким образом, упругий разделитель может компенсировать неровности между корпусом укупорочного колпачка и корпусом мягкой бутылки, прижимая клапан к колпачку, и обеспечить равномерное зажимное давление, предпочтительное при соединении индукционной пайкой клапана с колпачком.
Первый разделительный элемент расположен в выемке корпуса укупорочного колпачка смежно с первым индукционным элементом для отделения первого индукционного элемента от объекта, расположенного с противоположной стороны разделительного элемента, например для отделения индукционного элемента от мягкой бутылки, с которой соединяется укупорочный колпачок.
В соответствии с дополнительным вариантом осуществления изобретения, имеется второй разделительный элемент, при этом и первый, и второй разделительные элементы расположены с противоположных сторон первого индукционного элемента. Предпочтительно, разделительные элементы содержат упругий пеноматериал. Пеноматериал может использоваться для придания разделительным элементом усиленной структурной жесткости по сравнению с более гибкими пленочными элементами. Таким образом, разделительные элементы могут также использоваться в качестве подложки, поддерживающей другие элементы.
Предпочтительно, первый разделитель, первый индукционный элемент и второй разделительный элемент соединены друг с другом, образуя слоистый материал. Соединение разных элементов в слоистый материал позволяет обращаться с ними как с единым целым и, таким образом, позволяет размещать их в колпачке на одном этапе изготовления. Кроме того, двойной разделитель предотвращает прилипание индукционного элемента к любому объекту и, таким образом, упрощает отделение индукционного элемента после процесса индукционной пайки.
Следует отметить, что для получения многослойного материала разные элементы, составляющие этот материал, временно, т.е. до индукционной пайки, или постоянно, т.е. до и после индукционной пайки, соединены друг с другом. В последнем случае, когда два или более элементов остаются соединенными после индукционной пайки, эти материалы образуют слоистый материал.
Например, кольцеобразный индукционный элемент может быть предусмотрен между клапаном и кольцеобразным разделительным элементом. Если индукционный элемент постоянно прикреплен к клапану, например с помощью связующего вещества, такого как клей, он остается соединенным с клапаном после соединения индукционной пайкой клапана с колпачком. Таким образом, клапан и индукционный элемент образуют слоистый материал. Если индукционный элемент временно соединен с разделителем, например с помощью связующего вещества, плавящегося в процессе индукционной пайки, такого как воск, он отделяется от разделителя после соединения индукционной пайкой клапана с укупорочным колпачком. Таким образом, индукционный элемент, конкретнее, содержащий индукционный элемент слоистый материал, и разделитель образуют многослойный материал.
Объединение элементов в многослойные или даже слоистые материалы упрощает обращение с соединенными материалами, поскольку с ними можно обращаться как с единым целым, например при размещении их внутри корпуса укупорочного колпачка перед индукционной пайкой. Кроме того, объединение их в многослойный материал позволяет получить многослойный материал, менее гибкий, чем некоторые из его отдельных компонентов. Это существенно, например при работе с пленочными материалами, обращение с которыми по отдельности может быть затруднено из-за их высокой гибкости.
Объединение двух разделительных элементов и индукционного элемента в слоистый материал предпочтительно, если после индукционной пайки разделители и индукционный элемент удаляются, например конечным пользователем. Для удаления индукционного элемента колпачок снимается с мягкой бутылки и затем соединенные разделители и индукционный элемент можно удалить из колпачка в один прием.
В соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения, укупорочное устройство дополнительно содержит уплотнение, содержащее, по меньшей мере, уплотняющий слой для герметизации выпускного отверстия мягкой бутылки, причем это уплотнение расположено в выемке корпуса укупорочного колпачка, так что первый разделитель расположен между клапаном и уплотнением, при этом уплотнение содержит петлеобразную периферическую часть, перекрывающую петлеобразную соединительную поверхность корпуса укупорочного колпачка. Таким образом, изобретение позволяет соединить клапан с корпусом укупорочного колпачка на том же этапе изготовления, на котором уплотнение соединяется с мягкой бутылкой. Таким образом, соединение двух элементов индукционной пайкой осуществляется на одном этапе.
В соответствии с одним из вариантов осуществления, первый разделитель расположен между клапаном и первым индукционным элементом. Этот вариант осуществления предотвращает прилипание индукционного элемента к клапану вследствие индукционной пайки. Такая конфигурация упрощает удаление индукционного элемента после индукционной пайки и является особенно предпочтительной, когда индукционный элемент не содержит центрального отверстия, позволяющего использовать клапан.
В соответствии с дополнительным вариантом осуществления, первый индукционный элемент прилегает к уплотнению и соединен с ним для герметизации выпускного отверстия мягкой бутылки, на котором установлено укупорочное устройство, конкретнее - корпус укупорочного колпачка. Таким образом, индукционный элемент и клапан можно разместить в корпусе укупорочного колпачка на одном этапе изготовления.
В соответствии с дополнительным вариантом осуществления, уплотнение и первый индукционный элемент соединяются друг с другом, так что они образуют слоистый материал. Таким образом, элементы остаются соединенными друг с другом после индукционного процесса. При удалении с мягкой бутылки уплотнения, удаляется также индукционный элемент. Потребитель просто удаляет индукционный элемент и уплотнение в один прием, при этом отсутствует риск, например, по ошибке оставить индукционный элемент в корпусе укупорочного колпачка.
В соответствии с дополнительным вариантом осуществления изобретения, первый разделитель прикрепляется к первому индукционному элементу и/или уплотнению с помощью промежуточного адгезивного слоя, плавящегося при температуре индукционной пайки или близкой к ней, например слоя воска, для получения многослойного материала. Таким образом, первый разделитель, первый индукционный слой и уплотнение могут размещаться в корпусе укупорочного колпачка как единый объект. После индукционной пайки первый разделитель отделяется от первого индукционного элемента и уплотнения. Таким образом, первый разделитель можно удалить из колпачка без удаления уплотнения с мягкой бутылки.
Следует отметить, что в настоящем контексте выражение «температура, близкая к температуре индукционной пайки» следует интерпретировать широко. Промежуточный адгезивный слой должен связывать элементы при температурах обычных манипуляций, например от 0°C до 40°C, и плавиться при более высоких температурах, в том числе он должен плавиться при температуре, которая ниже или ближе к той, которой он подвергается во время индукционного процесса. Не имеет особого значения, если связующий слой плавится при температуре на 2, 4 или 50 градусов ниже температур, которым он подвергается в процессе индукции.
В соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения, укупорочное устройство содержит индукционный элемент, предпочтительно, в виде металлической фольги, покрывающий центральную и периферическую части клапана, и первый разделительный элемент, предпочтительно, дискообразный. В соответствии с этим вариантом осуществления, первый разделительный элемент расположен между индукционным элементом и клапаном, так что индукционный элемент не прилипает к клапану и может быть удален после процесса индукции.
В соответствии с дополнительным вариантом осуществления, первый индукционный элемент со стороны, обращенной к клапану, содержит изоляционный слой для предотвращения плавления клапана или его части под действием тепла, генерируемого индукционным элементом в процессе индукции, причем этот изоляционный слой:
- расположен между индукционным элементом и клапаном, так что он закрывает центральную часть клапана и оставляет открытой петлеобразную периферическую часть, или
- закрывает центральную часть и по меньшей мере часть периферической части индукционного элемента, и в периферической части изоляционного слоя имеются отверстия, так что тепло, генерируемое индукционным элементом в процессе индукции, переносится через эти отверстия на петлеобразную периферическую часть клапана для соединения индукционной пайкой клапана с колпачком, или
- закрывает центральную часть и, по меньшей мере, часть периферической части индукционного элемента и является сжимаемым материалом, барьерные свойства которого значительно снижаются при сжатии, так что при установке укупорочного устройства на мягкую бутылку часть изоляционного слоя между бутылкой и клапаном сжимается достаточно для прохождения генерируемого индукционным элементом тепла через сжатый материал к клапану для соединения клапана с колпачком, в то время как центральная часть не сжимается и сохраняет свои изоляционные свойства, так что центральная часть клапана, в частности содержащиеся в ней прорези, не разрушаются вследствие нагрева индукционного элемента.
Таким образом, изоляционный слой позволяет использовать дискообразный индукционный элемент, при этом уменьшая вероятность повреждения фактического клапана, т.е. центральной части клапана, содержащей одну или более прорезей, которые действуют как фактический клапан, в процессе индукции. Такой вариант осуществления позволяет соединить дискообразный индукционный элемент с клапаном для генерирования сравнительно большого количества тепла для соединения индукционной пайкой клапана с колпачком и таким образом, например для использования с клапаном сравнительно большой толщины.
В соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения, первый индукционный элемент является кольцеобразным и содержит центральное отверстие, так что этот индукционный элемент, предпочтительно изготовленный из металлической фольги, не закрывает центральную часть клапана. Таким образом, индукционный элемент не требует удаления после процесса индукции для использования укупорочного устройства, конкретнее - клапана, для выпуска содержимого мягкой бутылки.
В соответствии с дополнительным вариантом осуществления изобретения, этот кольцеобразный первый индукционный элемент примыкает к клапану для соединения индукционной пайкой клапана с колпачком. Таким образом, индукционный элемент не только не требует удаления, но также позволяет после индукционной пайки удалить другие элементы, такие как разделитель, из корпуса укупорочного колпачка.
В соответствии с дополнительным вариантом осуществления изобретения, первый индукционный элемент является кольцеобразным, содержит центральное отверстие, не закрывая центральную часть клапана, и расположен смежно с клапаном для соединения индукционной пайкой клапана с колпачком, при этом устройство дополнительно содержит второй индукционный элемент, расположенный в корпусе укупорочного колпачка смежно с уплотнением, для соединения индукционной пайкой уплотнения с мягкой бутылкой, причем второй индукционный элемент, предпочтительно, является дискообразной металлической фольгой, расположенной между первым разделительным элементом и уплотнением, при этом первый разделитель находится между первым и вторым индукционными элементами. В соответствии с этим конкретным вариантом осуществления, разделитель расположен таким образом, что оба индукционных элемента просто можно отделить друг от друга после индукции, и, например кольцеобразный индукционный элемент может остаться в колпачке, а второй индукционный элемент и уплотнение могут быть удалены, предпочтительно, в один прием из мягкой бутылки.
Обеспечение первого и второго индукционных элементов позволяет разместить один индукционный элемент рядом с клапаном и один индукционный элемент рядом с уплотнением. Таким образом, клапан и уплотнение могут оптимально нагреваться в процессе индукции.
В соответствии с дополнительным вариантом осуществления изобретения, уплотнение и второй индукционный элемент соединены, образуя слоистый материал. Таким образом, оба элемента можно удалить после индукции в один прием или на одном этапе изготовления.
В соответствии с дополнительным вариантом осуществления, слоистый материал, содержащий уплотнение и второй индукционный элемент, временно соединен с первым разделителем с помощью промежуточного материала, который плавится при температуре индукционной пайки или близкой к ней, например, слоя воска, образуя многослойный материал. Это упрощает размещение элементов в колпачке в один прием или на одном этапе изготовления.
В соответствии с альтернативным вариантом осуществления, уплотнение, второй индукционный элемент и первый разделитель соединены друг с другом, образуя слоистый материал.
В соответствии с одним из вариантов осуществления, первый индукционный элемент является кольцеобразным, при этом первый индукционный элемент и клапан постоянно соединены друг с другом, образуя слоистый материал. Таким образом, индукционный элемент соединяется с корпусом укупорочного колпачка после индукции. В соответствии с этим вариантом осуществления не нужно удалять индукционный элемент для обеспечения выпуска содержимого мягкой бутылки.
В соответствии с дополнительным вариантом осуществления, первый разделитель, расположенный смежно с первым индукционным элементом, также является кольцеобразным, и, предпочтительно, имеет размеры, близкие или аналогичные размерам первого индукционного элемента. Таким образом, разделительный элемент может оставаться в корпусе укупорочного колпачка после индукции, не блокируя выпускные отверстия соответственно мягкой бутылки и укупорочного устройства. В соответствии с дополнительным вариантом осуществления, разделитель соединен с индукционным элементом. Таким образом, разделитель соединяется с колпачком после индукции и не требует удаления из колпачка.
В соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения, первый и/или второй разделительный элемент с одной или с обеих сторон временно соединен с соседним элементом, например, с первым индукционным элементом с одной стороны и/или с уплотнением с противоположной стороны разделителя, с помощью промежуточного адгезивного слоя, плавящегося при температурах индукционной пайки или близким к ним, например слоя воска, образуя многослойный материал. Таким образом, до процесса индукции с объединенными элементами можно обращаться как с единым объектом, что, например, упрощает установку элементов в корпусе укупорочного колпачка. После процесса индукции элементы, которые были объединены посредством воска, больше не связаны друг с другом, что упрощает удаление одного из них, например разделительного элемента, при оставлении другого, например, клапана или уплотнения, в колпачке мягкой бутылки.
В соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения, первый и/или второй разделительный элемент является прокладкой, изготовленной из сжимаемого нетермопластичного материала, такого как пеноматериал или бумага. Толщина разделителя составляет, например 0,12 мм для пенополиэтилена, или 0,7 мм или больше, например от 1 мм до 1,5 мм, например для картона, для дополнительного улучшения упругих свойства элемента. Упругие свойства такого разделителя распределяют давление, действующее на клапан и/или уплотнение при установке укупорочного колпачка на мягкую бутылку, и компенсируют локальные неровности, которые могут иметься на уплотняющей поверхности укупорочного колпачка и/или мягкой бутылки. Равномерное распределение силы обеспечивает надежную высококачественную индукционную пайку.
Клапаны согласно настоящему изобретению могут иметь различные формы и размеры.
В соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения, клапан содержит по меньшей мере две сквозные прорези, проходящие перпендикулярно друг другу, так что они образуют + -образную форму. Возможны также другие конфигурации отверстия клапана, например три или более пересечения сквозных прорезей образуют форму звезды, и т.д.
В соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения, длина одной или более сквозных прорезей составляет от 1 мм до 10 мм, например от 5,5 мм до 7 мм.
В соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения, диаметр выпускного отверстия в корпусе укупорочного колпачка составляет от 12 мм до 20 мм, предпочтительно, по меньшей мере 15 мм, и/или на противоположных концах прорези по меньшей мере на 2 мм больше, так что диаметр отверстия равен длине прорези плюс 4 мм или более.
Предпочтительно, клапан изготовлен из термопластичного материала, пригодного для индукционной пайки. Клапан может также содержать слой или покрытие из материала, обеспечивающего связывание корпуса укупорочного колпачка с клапаном при соединении индукционной пайкой клапана с колпачком.
В соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения, клапан изготовлен из полиолефинового материала, например из полипропилена (РР), и имеет толщину от 0,01 мм до 1 мм, предпочтительно, от 0,04 мм до 0,1 мм.
В соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения, клапан изготовлен из эластомерного материала, например термопластичного эластомера (ТРЕ), и имеет толщину от 0,01 мм до 1 мм, предпочтительно, от 0,04 мм до 0,1 мм.
В соответствии с альтернативным вариантом осуществления изобретения, клапан изготовлен из натурального каучука, содержащего на одной стороне уплотняющий слой, позволяющий осуществлять соединение индукционной пайкой натурального каучука с укупорочным колпачком укупорочного устройства, причем толщина клапана составляет от 0,01 мм до 1 мм, предпочтительно от 0,04 мм до 0,1 мм.
Согласно настоящему изобретению обеспечена также мягкая бутылка, содержащая укупорочное устройство согласно изобретению.
Согласно настоящему изобретению обеспечено также укупорочное устройство, в котором клапан является деталью из многослойного материала.
Различные элементы, составляющие многослойный материал, временно, т.е. до процесса индукции, или постоянно, т.е. до и после процесса индукции, соединены друг с другом. Согласно изобретению, многослойный материал содержит:
- слой, предпочтительно - дискообразный, гибкой термопластичной пленки, образующей клапан, причем эта пленка содержит петлеобразную периферическую часть, перекрывающую петлеобразную соединительную поверхность корпуса укупорочного колпачка, и центральную часть, предназначенную для размещения в выпускном отверстии укупорочного колпачка, причем центральная часть содержит по меньшей мере одну сквозную прорезь, образуя упругий самозакрывающийся клапан из термопластичного материала, и
- слой металлической фольги, образующий первый индукционный элемент, предназначенный для размещения в корпусе укупорочного колпачка для соединения клапана с колпачком, причем этот слой металлической фольги предпочтительно является кольцеобразным и содержит петлеобразную периферическую часть, перекрывающую петлеобразную периферическую часть клапана.
В соответствии с дополнительным вариантом осуществления, металлическая фольга содержит по меньшей мере одно отверстие, а слои термопластичной пленки и металлической фольги расположены относительно друг друга таким образом, что по меньшей мере одна сквозная прорезь в термопластичной пленке расположена по меньшей мере в одном отверстии в металлической фольге. Таким образом, металлическая фольга не блокирует клапан.
В соответствии с дополнительным вариантом осуществления, первый индукционный элемент и клапан соединены друг с другом, образуя слоистый материал.
В соответствии с альтернативным вариантом осуществления, первый индукционный элемент является дискообразной металлической фольгой, имеющей первый диаметр, и дополнительно содержит дискообразный изоляционный элемент, который имеет второй диаметр, меньше первого, и расположен между металлической фольгой и термопластичной пленкой, так что он закрывает по меньшей мере одну сквозную прорезь, предусмотренную в термопластичной пленке, и оставляет открытой петлеобразную периферическую часть.
Альтернативно изоляционный элемент закрывает центральную часть и, по меньшей мере, часть периферической части индукционного элемента, при этом в периферической части индукционного элемента предусмотрены отверстия, так что нагрев, обеспечиваемый индукционным элементом в процессе индукции, является достаточным для соединения индукционной пайкой клапана с корпусом укупорочного колпачка. Альтернативно, изоляционный элемент закрывает центральную часть и, по меньшей мере, часть периферической части индукционного элемента и изготовлен из сжимаемого материала, так что при установке колпачка на мягкую бутылку часть между мягкой бутылкой и клапаном сжимается достаточно для проведения тепла от индукционного элемента к клапану для соединения индукционной пайкой клапана с колпачком, тогда как центральная часть изоляционного элемента не сжимается и, таким образом, обеспечивает изоляцию, так что центральная часть клапана, в частности, расположенные в ней прорези, не повреждаются от нагревания индукционного элемента в процессе индукции.
В соответствии с одним из вариантов осуществления, многослойный материал помимо клапана и индукционного элемента дополнительно содержит первый разделительный слой, предпочтительно, изготовленный из упругого пеноматериала, причем первый разделительный слой расположен смежно со слоем металлической фольги, так что слой металлической фольги находится между слоем термопластичной пленки и первым разделительным слоем.
В соответствии с дополнительным вариантом осуществления, многослойный материал дополнительно содержит уплотнительный слой уплотнения, при этом первый разделительный слой и уплотнение, предпочтительно, объединены, образуя слоистый материал.
В соответствии с дополнительным вариантом осуществления, многослойный материал дополнительно содержит второй разделительный слой. В соответствии с этим вариантом осуществления, первый индукционный элемент расположен между первым и вторым разделительными слоями, при этом первый индукционный элемент и разделительные слои объединены в слоистый материал, отделяющий клапан от уплотнения. Предпочтительно, на противоположных сторонах слоистого материала имеется слой воска, прикрепляющий клапан и уплотнения к слоистому материалу, так что с этими тремя слоями можно обращаться как одним слоем материала.
В соответствии с настоящем изобретением, предложен также комплект мягкой бутылки, содержащий мягкую бутылку и укупорочное устройство согласно изобретению, причем мягкая бутылка содержит горлышко с выпускным отверстием, при этом укупорочное устройство и мягкая бутылка содержат средства соединения, такие как винтовая резьба или защелкивающееся соединение, выполненные с возможностью соединения, предпочтительно разъемного, укупорочного колпачка, конкретнее - корпуса укупорочного колпачка, с мягкой бутылкой, конкретнее - с горлышком мягкой бутылки, так что по меньшей мере клапан и первый индукционный элемент будут зажаты между мягкой бутылкой и корпусом укупорочного колпачка.
В соответствии с дополнительным вариантом осуществления, мягкая бутылка из комплекта мягкой бутылки, содержит фланец, ограничивающий собой выпускное отверстие, причем этот фланец, предпочтительно, соответствует петлеобразной соединительной поверхности корпуса укупорочного колпачка, так что при соединении корпуса колпачка с мягкой бутылкой периферическая часть клапана и, опционально, периферическая часть уплотнения, будет зажата между петлеобразной соединительной поверхностью корпуса укупорочного колпачка и петлеобразным фланцем мягкой бутылки. Прижимное усилие прижимает клапан к укупорочному колпачку и, таким образом, способствует индукционной пайке.
В соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения, крышка укупорочного колпачка, закрывающая выпускное отверстие корпуса укупорочного колпачка и имеющийся в ней клапан, шарнирно соединена с корпусом колпачка. Альтернативно, корпус и крышка укупорочного колпачка являются отдельными элементами. Предпочтительно, крышка колпачка содержит выступ, соответствующий выпускному отверстию корпуса, так что, когда крышка закрывает выпускное отверстие, выступающая часть примыкает к клапану. Таким образом, крышка может использоваться не только для закрывания выпускного отверстия, когда бутылка не используется, но также может поддерживать клапан и, следовательно, препятствовать его открыванию, когда выпускное отверстие не используется.
Согласно настоящему изобретению предложен также способ получения укупорочного устройства, предпочтительно укупорочного устройства согласно изобретению. Способ включает следующие этапы:
- обеспечение укупорочного колпачка, содержащего крышку и корпус;
- обеспечение клапана;
- размещение клапана в корпусе укупорочного колпачка;
- обеспечение индукционного элемента;
- размещение индукционного элемента в корпусе укупорочного колпачка, и
- опционально: соединение индукционной пайкой клапана с корпусом укупорочного колпачка.
В способе в соответствии с дополнительным вариантом осуществления, клапан и индукционный элемент имеют вид многослойного материала, например слоистого материала, и размещаются в корпусе укупорочного колпачка на одном этапе. Таким образом упрощается работа с элементами, соединенными в многослойный материал.
Способ в соответствии с дополнительным вариантом осуществления, перед опциональным этапом индукционной пайки для соединения клапана с корпусом укупорочного колпачка и уплотнения с мягкой бутылкой, на которую установлен укупорочный колпачок, включает в себя следующие этапы:
- обеспечение первого разделителя;
- размещение первого разделителя в корпусе укупорочного колпачка;
- обеспечение уплотнения;
- размещение уплотнения в корпусе укупорочного колпачка.
В дополнительном способе первый разделитель и уплотнение предусмотрены в виде многослойного материала согласно изобретению, при этом первый разделитель и уплотнение размещаются в корпусе укупорочного колпачка на одном этапе, что упрощает процесс изготовления.
Согласно настоящему изобретению предложен также способ обеспечения мягкой бутылки с укупорочным устройством согласно изобретению. Способ включает в себя следующие этапы:
- обеспечение мягкой бутылки-дозатора, содержащей горлышко с дозирующим отверстием;
- обеспечение укупорочного устройства согласно изобретению;
- размещение укупорочного устройства, конкретнее - корпуса укупорочного колпачка укупорочного устройства, на горлышке мягкой бутылки, так что по меньшей мере клапан и индукционный элемент будут зажаты между верхним концом горлышка мягкой бутылки и верхней стенкой корпуса укупорочного колпачка;
- соединение индукционной пайкой, по меньшей мере, клапана с корпусом укупорочного колпачка.
Способ в соответствии с дополнительным вариантом осуществления изобретения включает в себя также следующие этапы:
- обеспечение укупорочного устройства, дополнительно содержащего уплотнение согласно изобретению;
- размещение укупорочного устройства, конкретнее - корпуса укупорочного устройства, на горлышке мягкой бутылки, так что, по меньшей мере, клапан, индукционный элемент, разделитель и уплотнение будут зажаты между верхним концом горлышка мягкой бутылки и верхней стенкой корпуса укупорочного колпачка;
- соединение индукционной пайкой клапана корпусе укупорочного колпачка и уплотнения с горлышком мягкой бутылки на одном этапе изготовления. Благодаря индукционной пайке клапана и уплотнения на одном, а не на разных этапах изготовления, весь процесс изготовления может быть сокращен.
Альтернативный способ согласно изобретению дополнительно включает в себя следующие этапы:
- обеспечение укупорочного устройства, дополнительно содержащего уплотнение согласно изобретению;
- размещение клапана смежно с внутренней поверхностью корпуса укупорочного колпачка с прижимным элементом, например, упором или элементом, форма которого совпадает с горлышком мягкой бутылки;
- соединение индукционной пайкой клапана с корпусом укупорочного колпачка до установки укупорочного устройства, конкретнее - корпуса укупорочного колпачка укупорочного устройства, на горлышко мягкой бутылки;
- установка укупорочного устройства, конкретнее - корпуса укупорочного колпачка укупорочного устройства, на горлышко мягкой бутылки, так что, по меньшей мере, индукционный элемент и уплотнение будут зажаты между верхним концом горлышка мягкой бутылки и верхней стенкой корпуса укупорочного колпачка,
- соединение индукционной пайкой уплотнения с горлышком мягкой бутылки на одном этапе изготовления.
В этом альтернативном способе соединение индукционной пайкой клапана с корпусом укупорочного колпачка является частью процесса сборки укупорочного устройства согласно изобретению, тогда как уплотнение соединяется индукционной пайкой с мягкой бутылкой лишь после наполнения мягкой бутылки и установки укупорочного устройства на эту мягкую бутылку. Таким образом, простой индукционный способ соединения клапана с укупорочным колпачком, предпочтительно, объединяется с соединением индукционной пайкой уплотнения с мягкой бутылкой.
Использование прижимного элемента для прижатия клапана к корпусу укупорочного колпачка позволяет лучше контролировать давление и распределение давления, прикладываемого к клапану в процессе индукции. Этот способ особенно предпочтителен для соединения индукционной пайкой клапана с корпусом укупорочного колпачка в тех случаях, когда клапан имеет такие размеры, что он не проходит между корпусом и горлышком мягкой бутылки и, следовательно, не зажимается между мягкой бутылкой и укупорочным колпачком при установке устройства на мягкую бутылку.
Согласно настоящему изобретению предложен также многослойный материал для укупорочного устройства согласно изобретению и способ получения такого многослойного материала. Данный способ включает в себя следующие этапы:
- обеспечение термопластичной пленки;
- обеспечение металлической фольги;
- прорезывание по меньшей мере одного отверстия в металлической фольге;
- прорезывание по меньшей мере одной сквозной прорези в термопластичной пленке для получения самозакрывающегося клапана;
- объединение металлической фольги и термопластичной пленки и размещение фольги и пленки относительно друг друга таким образом, чтобы по меньшей мере одна сквозная прорезь находилась в отверстии в металлической фольге.
В дополнительном способе металлическая фольга и термопластичная пленка связываются в слоистый материал, и, опционально, многослойный материал высекают штампом таким образом, чтобы он соответствовал выемке корпуса укупорочного колпачка устройства согласно настоящему изобретению.
Дополнительный способ получения укупорочного устройства согласно изобретению включает в себя следующие этапы:
- обеспечение листа разделительного материала;
- объединение листа разделительного материала с металлической фольгой и термопластичной пленкой;
- опционально, связывание разделительного материала с металлической фольгой и термопластичной пленкой в многослойный материал.
Дополнительный способ обеспечения укупорочного устройства согласно изобретению включает в себя следующие этапы:
- обеспечение листа уплотнительного материала;
- объединение листа уплотнительного материала с листом разделительного материала;
- опционально: связывание разделительного материала с металлической фольгой и термопластичной пленкой в многослойный материал.
В укупорочном устройстве согласно изобретению элементы, установленные в выемке корпуса укупорочного колпачка, такие как клапан, разделительный элемент, индукционный элемент и т.п., предпочтительно, имеют аналогичный контур, в частности когда имеют вид многослойного материала. Контур этих элементов, предпочтительно, соответствует выемке, так что элементы расположены в выемке, в частности, расположены относительно дозирующего отверстия корпуса укупорочного колпачка, вблизи стенок выемки.
Предпочтительные варианты укупорочного устройства согласно изобретению, многослойного материала согласно изобретению и способов согласно изобретению раскрыты в зависимых пунктах формулы изобретения и в описании, в котором изобретение будет дополнительно проиллюстрировано и разъяснено на ряде примерных вариантов его осуществления и со ссылками на прилагаемые чертежи.
На чертежах:
на фиг. 1 представлен вид в аксонометрии первого укупорочного устройства согласно изобретению;
на фиг. 2 представлен внутренний вид укупорочного устройства по фиг. 1;
на фиг. 2b представлен разрез укупорочного устройства по фиг. 2;
на фиг. 3 представлено укупорочное устройство по фиг. 2, содержащее уплотнение;
на фиг. 4а представлен разрез второго укупорочного устройства согласно изобретению, содержащего укупорочный колпачок, клапан и первый индукционный элемент;
на фиг. 4b представлен многослойный материал укупорочного устройства по фиг. 4а, содержащего клапан и индукционный элемент для соединения с укупорочным колпачком;
на фиг. 5а представлен разрез третьего укупорочного устройства согласно изобретению, содержащего укупорочный колпачок, первый разделительный элемент и первый индукционный элемент с изоляционным слоем;
на фиг. 5b представлен многослойный материал укупорочного устройства по фиг. 5а, разделенный на клапан для соединения укупорочного колпачка и слоистый материал, содержащий первый разделительный элемент, первый индукционный элемент и изоляционный слой;
на фиг. 6а представлен разрез четвертого укупорочного устройства согласно изобретению, содержащего укупорочный колпачок, клапан, первый индукционный элемент и первый разделительный элемент;
на фиг. 6b представлен многослойный материал укупорочного устройства по фиг. 6а, разделенный на слоистый материал, содержащий клапан и первый индукционный элемент для соединения с укупорочным колпачком, и первый разделительный элемент;
на фиг. 7а представлен разрез пятого укупорочного устройства согласно изобретению, содержащего укупорочный колпачок, клапан, первый разделительный элемент, первый индукционный элемент с изоляционным слоем и второй разделительный элемент;
на фиг. 7b представлен многослойный материал укупорочного устройства по фиг. 7а, разделенный на клапан для соединения с укупорочным колпачком и слоистый материал, содержащий первый разделительный элемент, первый индукционный элемент, изоляционный слой и второй разделительный элемент;
на фиг. 8а представлен разрез шестого укупорочного устройства согласно изобретению, содержащего укупорочный колпачок, клапан, первый индукционный элемент, первый разделительный элемент и уплотнение для соединения с мягкой бутылкой;
на фиг. 8b представлен многослойный материал укупорочного устройства по фиг. 8а, разделенный на слоистый материал, содержащий клапан и первый индукционный элемент для соединения с укупорочным колпачком, и слоистый материал, содержащий первый разделительный элемент и уплотнение для соединения с мягкой бутылкой;
на фиг. 9а представлен разрез седьмого укупорочного устройства согласно изобретению, содержащего укупорочный колпачок, клапан, первый разделительный элемент и первый индукционный элемент, и уплотнение для соединения с мягкой бутылкой;
на фиг. 9b представлен многослойный материал укупорочного устройства по фиг. 9а, разделенный на клапан для соединения с укупорочным колпачком и слоистый материал, содержащий первый разделительный элемент, первый индукционный элемент и уплотнение для соединения с мягкой бутылкой;
на фиг. 10а представлен разрез восьмого укупорочного устройства согласно изобретению, содержащего укупорочный колпачок, клапан, первый индукционный элемент, первый разделительный элемент, второй индукционный элемент и уплотнение;
на фиг. 10b представлен многослойный материал укупорочного устройства по фиг. 10а, разделенный на слоистый материал, содержащий клапан и первый индукционный элемент для соединения с укупорочным колпачком, и слоистый материал, содержащий разделительный элемент, второй индукционный элемент и уплотнение для соединения с мягкой бутылкой;
На фиг. 11а представлен разрез девятого укупорочного устройства согласно изобретению, содержащего укупорочный колпачок, клапан, первый разделительный элемент, первый индукционный элемент, второй разделительный элемент и уплотнение;
на фиг. 11b представлен многослойный материал укупорочного устройства по фиг. 11а, разделенный на клапан для соединения с укупорочным колпачком, слоистый материал, содержащий первый разделительный элемент, первый индукционный элемент и второй индукционный элемент, и уплотнение для соединения с мягкой бутылкой;
на фиг. 12а представлен разрез десятого укупорочного устройства согласно изобретению и горлышко мягкой бутылки;
на фиг. 12b представлено горлышко мягкой бутылки с дозирующим отверстием и установленное на мягкую бутылку укупорочное устройство по фиг. 12а;
на фиг. 12с представлено укупорочное устройство по фиг. 12b после соединения индукционной пайкой клапана с укупорочным колпачком и уплотнения с дозирующим отверстием мягкой бутылки, причем укупорочный колпачок снят с мягкой бутылки;
на фиг. 12d представлено укупорочное устройство по фиг. 12с, повторно установленное на мягкую бутылку, причем содержащий уплотнение слоистый материал удален с мягкой бутылки.
На фиг. 1 представлен вид в аксонометрии первого укупорочного устройства 1 для вмещающей какое-либо вещество мягкой бутылки 2 согласно изобретению. Укупорочное устройство содержит колпачок 3, содержащий корпус 3а и крышку 3b укупорочного колпачка, клапан 4 и индукционный элемент. В соответствии с этим вариантом осуществления крышка 3b шарнирно соединена с корпусом 3а укупорочного колпачка. На фиг. 2 представлен внутренний вид укупорочного устройства 1 по фиг. 1, в котором в котором можно видеть индукционный элемент 5.
На фиг. 1 также представлена часть мягкой бутылки 2, с которой может быть соединено укупорочное устройство. Мягкая бутылка содержит горлышко 2а с дозирующим отверстием, которое в соответствии с этим вариантом осуществления содержит уплотнение 9, герметизирующее дозирующее отверстие горлышка 2а.
В соответствии с частным вариантом осуществления изобретения, представленным на фиг. 1 и 2, укупорочное устройство 1 не соединено с мягкой бутылкой 2. Кроме того, как видно на фиг. 1 и 2, клапан 4 соединен индукционной пайкой с корпусом 3а укупорочного колпачка, а уплотнение 9 соединено индукционной пайкой с мягкой бутылкой 2.
Следует отметить, что изобретение относится к обеспечению клапана, прикрепляемого индукционной пайкой к колпачку, конкретнее - к корпусу укупорочного колпачка, предпочтительно, объединенного с уплотнением, прикрепляемым индукционной пайкой к мягкой бутылке. Следовательно, изобретение относится к укупорочному устройству, содержащему, по меньшей мере, укупорочный колпачок, клапан и индукционный элемент для соединения термосваркой клапана с укупорочным колпачком, а также к способу соединения индукционной пайкой клапана с укупорочным колпачком.
Укупорочное устройство согласно изобретению по фиг. 1 и 2 содержит укупорочный колпачок 3, содержащий корпус 3а с верхней стенкой 7, снабженной дозирующим отверстием 8, предназначенным для выпуска содержимого из мягкой бутылки 2 наружу из корпуса 3а укупорочного колпачка.
Верхняя стенка 7 имеет внутреннюю поверхность, образующую дно выемки 10 в корпусе 3а укупорочного колпачка, предназначенном для вмещения горлышка 2а мягкой бутылки 2, представленной на фиг. 2 и 2b. В соответствии с представленным вариантом осуществления, корпус 3а укупорочного колпачка 3 дополнительно содержит наружную кольцевую стенку 12 и ребра, проходящие между первой и второй кольцевой стенкой для придания жесткости корпусу укупорочного колпачка. Следует отметить, что может существовать множество различных конфигураций колпачка, конкретнее - корпуса колпачка, без отклонения от сущности настоящего изобретения.
На внутренней поверхности верхней стенки 7 имеется петлеобразная соединительная поверхность, проходящая вокруг выпускного отверстия 8. В показанном варианте осуществления эта соединительная поверхность закрыта клапаном 4, расположенным на этой поверхности и прикрепленным к ней.
Клапан 4 размещен в выемке 10 корпусе 3а укупорочного колпачка смежно с верхней стенкой 7, так что он закрывает выпускное отверстие 8, находящееся в верхней стенке. Клапан 4 выполнен из, по существу, плоской гибкой пленки и содержит петлеобразную периферическую часть 4а, перекрывающую петлеобразную соединительную поверхность корпуса 3а укупорочного колпачка. Клапан 4 содержит центральную часть 4b, расположенную в выпускном отверстии 8 укупорочного колпачка и содержащую по меньшей мере одну сквозную прорезь 13, образуя таким образом упругий самозакрывающийся клапан. В соответствии с этим вариантом осуществления изобретения, клапан содержит две перпендикулярные пересекающиеся сквозные прорези, образующие крест. Следует отметить, что возможны и другие конфигурации.
В соответствии с вариантом осуществления по фиг. 1-3, выемка 10 в корпусе 3а укупорочного колпачка содержит винтовую резьбу, взаимодействующую с винтовой резьбой на горлышке 2а мягкой бутылки 2 для установки укупорочного устройства на мягкой бутылке. В соответствии с представленным вариантом осуществления, клапан имеет такие размеры, что если смотреть снизу, т.е. внутрь выемки, он проходит за отверстие, ограниченное внутренней винтовой резьбой корпуса. Поскольку ширина клапана превышает ширину отверстия, ограниченного внутренней винтовой резьбой, клапан может быть вставлен в выемку и удален из нее путем сгибания его сторон. Таким образом, когда клапан размещен смежно с верхней стенкой, но еще не соединен с ней индукционной пайкой, внутренняя винтовая резьба удерживает клапан от выпадения из выемки. Кроме того, конфигурация клапана позволяет точно разместить его относительно выпускного отверстия, когда его внешний контур контактирует с кольцевой стенкой, ограничивающей выемку. Таким образом, клапан будет размещен надлежащим образом относительно выпускного отверстия корпуса по кольцевой стенке выемки.
В соответствии с альтернативным вариантом осуществления, клапан или другие слои материала, объединенного с клапаном в слоистый или многослойный материал, содержит гибкие радиальные пальцы, входящие в зацепление с винтовой резьбой внутри выемки и таким образом удерживающие клапан в выемке. Кроме того, вместо винтовой резьбы или дополнительно в выемке рядом с верхней стенкой могут иметься удерживающие устройства, например выступы, такие как ребра или защелкивающиеся выступающие элементы, входящие в зацепление позади клапана, когда он размещен в выемке, предотвращая выпадение клапана из его положения в выемке до его соединения индукционной пайкой с колпачком.
В соответствии с представленным вариантом осуществления, клапан имеет круглую форму. Следует отметить, что возможны и другие формы, такие как овальная, прямоугольная и т.п. Например, если колпачок имеет овальное выпускное отверстие, то клапан может иметь форму прямоугольника или овала.
В соответствии с одним из предпочтительных вариантов осуществления, как показано на чертеже, внешний контур клапана соответствует внутреннему контуру выемки, например оба имеют круглую или овальную форму, так что при размещении клапана в выемке стенки выемки обеспечивают его точное положение, конкретнее - положение, при котором одна или более крестообразных прорезей точно расположены в выпускном отверстии.
Первый индукционный элемент 5 по фиг. 2 расположен в укупорочном колпачке 3 для соединения индукционной пайкой клапана 4 с укупорочным колпачком клапана 3, конкретнее - для соединения индукционной пайкой петлеобразной периферической части 4а клапана с петлеобразной соединительной поверхностью корпуса 3а укупорочного колпачка. Представленный индукционный элемент 5 является металлической фольгой с петлеобразной периферической частью 5а, перекрывающейся с петлеобразной периферической частью 4а клапана и петлеобразной соединительной поверхностью корпуса 3а укупорочного клапана.
Таким образом, индукционный элемент содержит центральное отверстие, так что этот элемент не закрывает центральную часть клапана и выпускное отверстие корпусе укупорочного колпачка. Таким образом, при индукционной пайке индукционный элемент генерирует тепло только в той части клапана, которая подлежит соединению индукционной пайкой с корпусом укупорочного колпачка. Центральная часть клапана не нагревается или, по существу, не нагревается, что снижает вероятность повреждения клапана, конкретнее - сквозных прорезей клапана, в процессе индукции. Повреждение клапана, например запайка части сквозной прорези, может помешать использованию клапана для выпуска содержимого из мягкой бутылки.
На фиг. 3 представлено укупорочное устройство 1 по фиг. 1 и 2 до индукционной пайки, в котором уплотнение 9 еще находится в корпусе 3а укупорочного колпачка. Если укупорочное устройство содержит уплотнение, оно также содержит по меньшей мере один разделительный элемент, предотвращающий соединение уплотнения с клапаном в процессе индукции. Такой разделительный элемент расположен между уплотнением и клапаном и, следовательно, не виден на фиг. 3. В зависимости от конфигурации индукционного элемента, разделитель может находиться между клапаном и индукционным элементом, между уплотнением и индукционным элементом, или разделительные элементы могут находиться на противоположных сторонах индукционного элемента, как будет подробно описано ниже.
На фиг. 4-12 представлены различные конфигурации укупорочного устройства согласно настоящему изобретению. Части, аналогичные частям укупорочного устройства по фиг. 1 и 2, обозначены аналогичными ссылочными позициями.
Следует отметить, что изображения, в частности укупорочного колпачка, упрощены для ясности. Например, на практике углубление может содержать соединительные средства, такие как винтовая резьба по фиг. 2 и 2b, для вхождения в зацепление с соединительными средствами горлышка мягкой бутылки. Кроме того, на чертежах изображен только корпус укупорочного колпачка, и не изображена закрывающая выпускное отверстие крышка, представленная на фиг. 1-3. Крышка, предпочтительно, выполнена таким образом, что после ее установки на корпус укупорочного колпачка она прилегает к клапану, удерживая клапан в плоском положении, т.е. положении, изображенном на чертежах.
На фиг. 4а представлен разрез второго укупорочного устройства 101 согласно изобретению, содержащего колпачок 103, клапан 104 и первый индукционный элемент 105.
Первый индукционный элемент 105 является металлической фольгой с центральным отверстием, аналогичной представленной на фиг. 1-3, при этом периферическая часть клапана закрыта индукционным элементом, а центральная часть клапана, содержащая по меньшей мере одну сквозную прорезь, открыта. Это предотвращает существенный нагрев центральной части клапана индукционным элементом и, таким образом, предотвращает возможное повреждение сквозных прорезей, например, ухудшение гибкости центральной части клапана. Кроме того, отверстие позволяет избежать требующего дополнительного этапа изготовления удаления металлической фольги после индукционной пайки, позволяющего использовать клапан.
Клапан 104 и индукционный элемент 105 образуют многослойный материал, представленный на фиг. 4b без укупорочного колпачка. Следует отметить, что в соответствии с альтернативным вариантом осуществления, клапан и металлический индукционный элемент могут быть отдельными вставками, которые размещают в укупорочном колпачке один за другим или на одном этапе.
В соответствии с вариантом осуществления по фиг. 4а-b, металлическая фольга и термопластичный материл соединены друг с другом, так что они образуют слоистый материал. Для получения слоистого материала разные слои неразъемно соединяют друг с другом, например с использованием адгезива, так что слои остаются соединенными во время и после индукционной пайки, а также при использовании укупорочного устройства.
В этой конфигурации кольцеобразный индукционный элемент 105 из алюминиевой фольги остается соединенным с клапаном 104 в процессе индукционной пайки и после нее. Это упрощает обращение с клапаном и первым индукционными элементом, в частности, упрощает точное размещение двух этих элементов в укупорочном колпачке перед индукционной пайкой. Кроме того, поскольку металлическая фольга соединена с клапаном, который, в свою очередь, соединен с колпачком, уменьшается вероятность попадания металлической фольги или ее частей в мягкую бутылку, на которую установлен колпачок.
На фиг. 5а представлен разрез третьего укупорочного устройства 201 согласно изобретению, содержащего колпачок 203, клапан 204, первый разделительный элемент 214 и первый индукционный элемент 205 с изоляционным элементом 216.
В соответствии с представленным вариантом осуществления, первый индукционный элемент 205 представляет собой дискообразную металлическую фольгу, имеющую первый диаметр. Дискообразный изоляционный элемент 216 имеет второй диаметр, который меньше первого диаметра индукционного элемента, и расположен между металлической фольгой индукционного элемента 205 и термопластичной пленкой клапана 204, так что изоляционный элемент 216 закрывает по меньшей мере одну сквозную прорезь в термопластичной пленке и оставляет открытой петлеобразную периферическую часть клапана. Таким образом, центральная область клапана, по существу, защищена от тепла, генерируемого индукционным элементом в процессе индукции. Вероятность повреждения сквозных прорезей, например ухудшения гибкости центральной области клапана из-за нагрева материала клапана, уменьшается.
Укупорочное устройство 201 дополнительно содержит первый разделительный элемент 214, изготовленный из материала, не прилипающего к клапану в процессе индукции. Клапан находится с одной стороны этого разделительного элемента 214, а первый индукционный элемент 205 и изоляционный элемент 216 - с его другой стороны, что предотвращает прилипание изоляционного и индукционного элементов к клапану в процессе индукции. Таким образом, после соединения индукционной пайкой клапана с корпусом укупорочного колпачка первый разделительный элемент, первый индукционный элемент и изоляционный элемент можно удалить из выемки в корпусе укупорочного колпачка (после снятия колпачка мягкой бутылки), чтобы обеспечить выпуск содержимого из выпускного отверстия мягкой бутылки через сквозную прорезь клапана. Такой вариант осуществления может, например, использоваться в том случае, когда перед использованием необходимо также удалить с мягкой бутылки уплотнение. В таком случае оба элемента можно удалить одновременно.
В соответствии с одним из предпочтительных вариантов осуществления изобретения, разделительный элемент содержит кромку, проходящую по его периметру, которая может входить в зацепление с винтовой резьбой или подобными выступающими частями в корпусе колпачка для размещения разделителя в выемке и предотвращения выпадения из выемки разделителя и, следовательно, других элементов, до размещения колпачка, конкретнее - корпуса укупорочного колпачка, на мягкой бутылке. Кромка также может упростить захват рукой разделителя, расположенного в корпусе укупорочного колпачка, например для удаления разделителя из колпачка после процесса индукции. Эта кромка может быть также соединена с другими элементами, например с уплотнением для герметизации мягкой бутылки.
На фиг. 5b представлен слой материала укупорочного устройства по фиг. 5а, разделенный на клапан 204 для соединения с колпачком 203 и слоистый материал, содержащий первый разделительный элемент 214, первый индукционный элемент 205 и изоляционный элемент 216. Благодаря обеспечению первого разделительного элемента, первого индукционного элемента и изоляционного элемента в виде слоистого материала, с этими тремя элементами можно обращаться как с одним целым до и после процесса индукции.
В соответствии с вариантом осуществления по фиг. 5, первый разделительный элемент 214 представляет собой дискообразный элемент, закрывающий металлическую фольгу на одной стороне и клапан на противоположной стороне и, таким образом, обеспечивающий барьерный слой между первым индукционным элементом и клапаном. Следует отметить, что в соответствии с таким вариантом осуществления, первый разделитель необходимо удалить после соединения индукционной пайкой клапана с колпачком, конкретнее - с корпусом укупорочного колпачка, и перед использованием укупорочного устройства для выпуска содержимого из мягкой бутылки, чтобы обеспечить выпуск содержимого мягкой бутылки через клапан.
В соответствии с вариантом осуществления по фиг. 5, изоляционный элемент представляет собой дискообразный слой изоляционного материала. В соответствии с альтернативным вариантом осуществления, изоляционный элемент представлен в виде слоя изоляционного материала, закрывающего центральную часть и, по меньшей мере, часть периферической части индукционного элемента, при этом в периферической части изоляционного слоя имеются отверстия, так что тепло, генерируемое в периферической части индукционным элементом в процессе индукции, переносится через эти отверстия к клапану для соединения индукционной пайкой клапана с колпачком.
В соответствии с другим альтернативным вариантом осуществления, слой изоляционного материала закрывает центральную часть и, по меньшей мере, часть периферической части индукционного элемента и является сжимаемым материалом, так что при установке укупорочного устройства на мягкую бутылку часть изоляционного слоя между мягкой бутылкой и клапаном сжимается достаточно, чтобы проводить тепло, генерируемое индукционным элементом, к клапану для соединения индукционной пайкой клапана с колпачком, тогда как центральная часть изоляционного слоя не сжимается и, таким образом, сохраняет свои изоляционные свойства, так что центральная часть клапана, в частности - содержащиеся в ней прорези, не повреждаются теплом от индукционного элемента.
На фиг. 6а-b и 7а-b изображены укупорочные устройства по фиг. 4а-b и 5а-b, соответственно, дополнительно содержащие первый разделитель 314 и второй разделитель 415, соответственно, для предотвращения прилипания индукционного элемента к горлышку мягкой бутылки и/или повреждения им этого горлышка в процессе индукции.
В укупорочном устройства 301 по фиг. 6 первый разделитель 314 представляет собой кольцеобразный элемент, содержащий петлеобразную периферическую часть, перекрывающуюся с петлеобразной периферической частью первого индукционного элемента 305, и содержащую центральную часть, имеющую отверстие, так что первый разделитель не закрывает центральную часть клапана. Такой первый разделитель может не соединяться с клапаном и/или первым индукционным элементом или может временно соединяться с этими элементами и являться частью многослойного материала, или даже он может неразъемно соединяться с клапаном и/или первым индукционным элементом, в таком случае являясь частью слоистого материала.
В укупорочном устройстве в соответствии с одним из вариантов осуществления, первый разделитель временно соединен с клапаном и/или первым индукционным элементом с помощью промежуточного адгезивного слоя, который плавится при температуре индукционной пайки или близкой к ней, например слоя воска, для получения многослойного материала. В процессе индукционной пайки промежуточный материал разрушается и/или, например поглощается материалом, из которого изготовлен первый разделитель. Это может осуществляться в том случае, когда первый разделитель изготовлен, например, из бумаги или целлюлозного материала.
Многослойный материал обеспечивает возможность простого размещения за один этап всех составляющих его элементов перед индукционной пайкой клапана.
При индукционной пайке, например, соединение между первым разделителем с одной стороны и первым индукционным элементом и клапаном с другой стороны ослабевает или даже полностью разрушается. Таким образом, после соединения индукционной пайкой клапана с колпачком пользователь может легко удалить первый разделитель перед использованием укупоривающего устройства для выпуска содержимого из мягкой бутылки, на которую установлено укупорочное устройство.
На фиг. 7а представлен разрез пятого укупорочного устройства 401 согласно изобретению, содержащего укупорочный колпачок 403, клапан 404, первый разделительный элемент 414, первый индукционный элемент 405 с изоляционным слоем 416 и второй разделительный элемент 415;
на фиг. 7b представлен многослойный материал укупорочного устройства по фиг. 7а, разделенный на клапан 404 для соединения с укупорочным колпачком 403 и слоистый материал, содержащий первый разделительный элемент 414, первый индукционный элемент 405, изоляционный слой 416 и второй разделитель 415. Поскольку первый разделитель, индукционный элемент, изоляционный элемент и второй разделитель соединены друг с другом, образуя слоистый материал, с ними проще работать, например при удалении после индукционной пайки клапана и уплотнения. Альтернативно, как и в соответствии с другими представленными вариантами осуществления, вместо многослойного материала элементы могут быть представлены в виде отдельных вкладок.
На фиг. 8-11 представлено укупорочное устройство согласно изобретению, содержащее уплотнение для индукционной пайки выпускного отверстия мягкой бутылки, на которую установлено укупорочное устройство. В соответствии с этим вариантом осуществления, клапан и уплотнение соединяются индукционной пайкой с укупорочным колпачком и мягкой бутылкой на одном этапе изготовления, т.е. в ходе одного процесса индукционной пайки.
На фиг. 8а представлено укупорочное устройство 501 согласно изобретению с укупорочным колпачком 503, клапаном 504 и первым индукционным элементом 505 по фиг.4. Укупорочное устройство дополнительно содержит уплотнение 509 и первый разделительный элемент 514, расположенный между первым индукционным элементом и уплотнением.
На фиг. 8b представлен многослойный материал укупорочного устройства по фиг. 8а, разделенный на слоистый материал, содержащий клапан и первый индукционный элемент для соединения с укупорочным колпачком, и слоистый материал, содержащий первый разделительный элемент и уплотнение для соединения с мягкой бутылкой.
На фиг. 9а представлено укупорочное устройство 601, в котором между клапаном 604 и индукционным элементом 605 расположен разделительный элемент 614. На фиг. 9b представлен многослойный материал укупорочного устройства по фиг. 9а, разделенный на клапан для соединения с укупорочным колпачком, разделительный элемент и уплотнение для соединения с мягкой бутылкой.
В соответствии с представленным вариантом осуществления, первый индукционный элемент является кольцеобразным, так что он генерирует тепло только в периферической части клапана. Первый индукционный элемент расположен вплотную к уплотнению и соединен с уплотнением для герметизации выпускного отверстия мягкой бутылки, на котором размещается укупорочный колпачок.
Первый разделитель 614 расположен между клапаном 604 и первым индукционным элементом 605. Кроме того, разделитель изготовлен из упругого пеноматериала. Когда укупорочное устройство устанавливается на мягкую бутылку, периферическая часть разделительного элемента сжимается между горлышком мягкой бутылки и укупорочным колпачком. Сжатая часть проводит тепло от индукционного элемента к клапану лучше, чем несжатая центральная часть разделительного элемента. Таким образом, в процессе индукции периферическая часть клапана нагревается и таким образом соединяется пайкой с укупорочным колпачком, тогда как центральная часть клапана дополнительно защищена от тепла, генерируемого индукционным элементом.
На фиг. 10а представлен разрез восьмого укупорочного устройства 701 согласно изобретению, содержащего укупорочный колпачок 703, клапан 704, первый индукционный элемент 705, первый разделительный элемент 714, второй индукционный элемент 717 и уплотнение 709. На фиг. 10b представлен многослойный материал укупорочного устройства по фиг. 10а, разделенный на слоистый материал, содержащий клапан 704 и первый индукционный элемент 705 для соединения с укупорочным колпачком 703, и слоистый материал, содержащий разделительный элемент 714, второй индукционный элемент 717 и уплотнительный элемент 719 для соединения с мягкой бутылкой.
В укупорочном устройстве по фиг. 10 первый индукционный элемент является кольцеобразным, т.е. содержит центральное отверстие, так что металлическая фольга не закрывает центральную часть клапана. Первый индукционный элемент расположен вплотную к клапану для соединения индукционной пайкой клапана с укупорочным колпачком, конкретнее - с корпусом укупорочного колпачка.
Второй индукционный элемент в укупорочном колпачке прилегает к уплотнению для соединения индукционной пайкой уплотнения с мягкой бутылкой. В соответствии с представленным вариантом осуществления, второй индукционный элемент представляет собой дискообразную металлическую фольгу, расположенную между первым разделителем и уплотнением. Первый разделитель расположен между первым и вторым индикатором.
На фиг. 11а представлен разрез девятого укупорочного устройства 801 согласно изобретению, содержащего укупорочный колпачок 803, клапан 804, первый разделительный элемент 814, первый индукционный элемент 805, второй разделительный элемент 815 и уплотнение 809. На фиг. 11b представлен многослойный материал укупорочного устройства по фиг. 11а, разделенный на клапан для соединения с укупорочным колпачком, слоистый материал, содержащий первый разделительный элемент, первый индукционный элемент и второй разделительный элемент, и уплотнение для соединения с мягкой бутылкой.
Первый и второй разделительные элементы расположены на противоположных сторонах первого индукционного элемента. В соответствии с представленным вариантом осуществления, первый разделитель, первый индукционный элемент и второй разделитель соединены друг с другом, так что они образуют слоистый материал. Таким образом, центральный индукционный элемент расположен так, что его можно использовать для соединения индукционной пайкой клапана с укупорочным колпачком и уплотнения с мягкой бутылкой. Центральный индукционный элемент отделен от клапана и от уплотнения первым и вторым разделителями, соответственно. После соединения индукционной пайкой клапана с укупорочным колпачком и уплотнения с горлышком мягкой бутылки индукционный элемент и первый и второй разделители могут быть удалены из местонахождения между уплотнением и клапаном, например, конечным пользователем, при удалении уплотнения перед использованием укупорочного устройства для выпуска содержимого из мягкой бутылки, на которую установлено укупорочное устройство.
В соответствии с этим вариантом осуществления, первый разделитель, индукционный элемент и второй разделитель соединены друг с другом, так что они образуют слоистый материал. Таким образом, с ними проще обращаться, например при удалении после индукционной пайки клапана и уплотнения, например, пользователем, перед удалением уплотнения с мягкой бутылки.
В соответствии с другим вариантом осуществления, слоистый материал, содержащий первый и второй разделители и первый индукционный элемент между ними, временно соединяется с клапаном на одной стороне и с уплотнением на противоположной стороне посредством промежуточного материала, который плавится при температуре индукционной пайки или близкой к ней, например слоя воска, для получения многослойного материала. Это упрощает работу с соединенными материалами, например при размещении их внутри укупорочного колпачка, конкретнее - корпуса укупорочного колпачка, перед индукционной пайкой.
Укупорочное устройство согласно изобретению предназначено для использования для получения мягкой бутылки с укупорочным устройством, конкретнее - для получения мягкой бутылки с укупорочным устройством, содержащим клапан. Укупорочное устройство позволяет соединить клапан с укупорочным колпачком с помощью технологии индукционной пайки.
В соответствии с другим вариантом осуществления, укупорочное устройство позволяет соединить индукционной пайкой уплотнение с выпускным отверстием мягкой бутылки и клапан с укупорочным колпачком на одном этапе изготовления. Способ такого получения укупорочного колпачка с клапаном и мягкой бутылки с уплотнением представлен на фиг. 12.
На фиг. 12 части, аналогичные частям укупорочных устройств, представленных на предыдущих чертежах, обозначены аналогичными номерами ссылочных позиций. Опять же, должно быть ясно, что чертежи, в частности, изображающие укупорочный колпачок, упрощены для ясности. Изображено только горлышко мягкой бутылки, на которой размещен укупорочный колпачок.
Укупорочное устройство 901 по фиг. 12а идентично устройству по фиг. 10. Укупорочное устройство содержит укупорочный колпачок 903 и многослойный материал, расположенный в выемке в этом колпачке, конкретнее - в выемке в корпусе укупорочного колпачка, причем этот многослойный материал содержит клапан 904, первый индукционный элемент 905, первый разделительный элемент 914, второй индукционный элемент 917 и уплотнение 909.
В соответствии с этим вариантом осуществления, клапан и уплотнение содержат индукционные элементы. Эти первый и второй индукционные элементы прилегают к клапану и уплотнению, соответственно. За счет того, что клапан и уплотнение содержат индукционные элементы, расстояние между индукционными элементами и частями, подлежащими соединению индукционной пайкой с укупорочным колпачком и мягкой бутылкой, может оставаться маленьким для оптимальной передачи тепла в процессе индукции.
Многослойный материал укупорочного устройства 901 содержит разделительные элементы, так что после процесса индукции многослойный материал может быть разделен на первый слоистый материал, содержащий клапан 904 и первый индукционный элемент 917, соединенный с укупорочным колпачком, и второй слоистый материал, содержащий разделительный элемент, второй индукционный элемент и уплотнительный элемент, соединенный с мягкой бутылкой.
Для соединения клапана и уплотнения укупорочного устройства с соединительным колпачком и мягкой бутылкой укупорочный колпачок устанавливают на мягкую бутылку 902, конкретнее - корпус укупорочного колпачка устанавливают на горлышко 902а мягкой бутылки 902, так что выпускное отверстие 908 укупорочного колпачка 903 размещается над выпускным отверстием мягкой бутылки, как показано на фиг. 12b.
Предпочтительно, колпачок содержит соединительные средства (не показаны), такие как винтовая резьба, защелкивающиеся пальцы, защелкивающееся ребро и т.д., для соединения колпачка с мягкой бутылкой и зажатия многослойного материала между укупорочным колпачком и мягкой бутылкой.
Предпочтительно, мягкая бутылка содержит горлышко, содержащее выпускное отверстие и фланец 902В, определяющий это выпускное отверстие, например, как мягкая бутылка по фиг. 12. Благодаря мягкой бутылке с таким фланцем давление, прикладываемое к многослойному материалу, распространяется по большей площади, что способствует соединению индукционной пайкой клапана с укупорочным колпачком и уплотнения с мягкой бутылкой. Предпочтительно, фланец мягкой бутылки соответствует петлеобразной соединительной поверхности корпуса укупорочного колпачка, так что при соединении укупорочного колпачка с мягкой бутылкой периферическая часть клапана и, опционально, периферическая часть уплотнения зажимаются между петлеобразной соединительной поверхностью корпуса укупорочного колпачка и петлеобразным фланцем мягкой бутылки. Таким образом, клапан оптимальным образом прижимается к внутренней поверхности верхней стенки укупорочного колпачка, а уплотнение оптимальным образом прижимается к верхней поверхности фланца мягкой бутылки для соединения индукционной пайкой клапана и уплотнения с соответствующими поверхностями.
После размещения укупорочного устройства согласно изобретению на горлышке мягкой бутылки и зажатия многослойного материала между укупорочным колпачком и мягкой бутылкой, соединенные мягкая бутылка и укупорочное устройство могут быть подвергнуты индукционной пайке для соединения клапана с укупорочным колпачком и, в соответствии с представленным вариантом осуществления, уплотнения с мягкой бутылкой, как можно видеть на фиг. 12b.
Во время процесса индукции разделительный элемент предотвращает соединение друг с другом элементов, расположенных на противоположных сторонах разделителя. После удаления укупорочного колпачка с мягкой бутылки клапан остается соединенным с укупорочным колпачком и, в соответствии с представленным вариантом осуществления, уплотнение остается соединенным с мягкой бутылкой, как можно видеть на фиг. 12с.
В соответствии с представленным вариантом осуществления, первый разделитель 914 на одной стороне постоянно соединен с вторым индукционным элементом 917, а на противоположной стороне временно соединен с первым индукционным элементом 905. Первый разделитель соединяется с первым индукционным элементом посредством промежуточного адгезивного слоя воска (не показан), образуя многослойный материал. При температуре индукционной пайки воск плавится, так что в процессе индукции соединение между разделительным элементом и первым индукционным элементом разрушается. Предпочтительно, разделитель изготовлен из материала, абсорбирующего расплавленный воск, например из бумаги или пеноматериала.
Перед использованием мягкой бутылки для выпуска из нее содержимого, с нее необходимо удалить уплотнение. В соответствии с частным вариантом осуществления по фиг. 12, разделительный элемент, второй индукционный элемент и уплотнение соединяются друг с другом, образуя слоистый материал. Таким образом, при удалении уплотнения, соединенные с ним элементы также удаляются. В соответствии с альтернативным вариантом осуществления, например уплотнение и индукционный элемент объединены в слоистый материал без уплотнения, что позволяет удалить эти элементы до удаления уплотнения с мягкой бутылки.
После удаления уплотнения колпачок с клапаном и соединенным с ним первым индукционным элементом снова устанавливают на мягкую бутылку, как можно видеть на фиг. 12D. Теперь содержимое мягкой бутылки можно выпустить, используя клапан укупорочного устройства.
В соответствии с представленным вариантом осуществления, первый индукционный элемент является кольцеобразным и соединяется с клапаном. Благодаря своей кольцеобразной форме он не закрывает выпускное отверстие корпуса укупорочного колпачка и сквозных прорезей клапана. Первый индукционный элемент не нужно удалять с укупорочного колпачка для обеспечения возможности его использования. В соответствии с альтернативным вариантом осуществления, первый индукционный элемент может быть, например, отдельным элементом или может быть соединен со слоистым материалом, содержащим клапан и т.п., и может быть удален с корпусе укупорочного колпачка после индукции.
Следует отметить, что если укупорочное устройство содержит только клапан и не содержит уплотнения, то в выемке укупорочного колпачка и смежно с первым индукционным элементом может быть расположен первый разделительный элемент для отделения индукционного элемента от объекта, расположенного на противоположной стороне разделительного элемента. Например, если кольцеобразный индукционный элемент соединяется с клапаном, то разделительный элемент может находиться на стороне индукционного элемента, обращенной от клапана, предотвращая прилипание индукционного элемента и/или клапана к мягкой бутылке в процессе индукции. Если разделитель обладает изоляционными свойствами, то он может, по существу, блокировать тепло от индукционного элемента в процессе индукции, таким образом предотвращая повреждение горлышка мягкой бутылки.
Первый и/или второй разделитель укупорочного устройства согласно изобретению может иметь вид вкладки. Разделительные элементы могут быть изготовлены из сжимаемого нетермопластичного материала, такого как пеноматериал, например, пенополиэтилен, или бумага.
Помимо элементов в соответствии с представленными вариантами осуществления изобретения, в многослойном материале, содержащем, по меньшей мере, клапан и индукционный элемент, могут присутствовать и другие элементы. Например, может присутствовать дополнительный опорный элемент, содержащий один или более слоев бумаги и/или полимерной пленки, для придания многослойному или слоистому материалу дополнительной жесткости. Также может иметься слой пеноматериала, обладающего упругими свойствами, для компенсации неровностей поверхностей мягкой бутылки и укупорочного колпачка, между которыми зажимается многослойный материал. Такой упругий слой может быть соединен со слоем материала, не прилипающего к некоторым материалам, например к материалу клапана, для получения разделительного элемента с упругими свойствами.
Кроме того, элементы могут содержать покрытия, например восковое покрытие для временного соединения элемента с соседним элементом или, например, полимерное покрытие, способствующее соединению индукционной пайкой элемента с колпачком или мягкой бутылкой.
Следует отметить, что соединение различных материалов в многослойный материал или даже в слоистый материал позволяет обращаться с элементами, как с одним целым. Кроме того, составной объект является сравнительно жестким по сравнению с отдельно взятыми компонентами. Соединение различных элементов в один объект особенно предпочтительно при работе с тонкими гибкими материалами пленочного типа. Таким образом, соединение различных материалов в многослойный материал упрощает использование пленочного материала для клапана.
Согласно настоящему изобретению предложено также укупорочное устройство, в котором клапан является частью многослойного материала. Различные элементы, составляющие многослойный материал, временно, то есть до процесса индукции, или постоянно, т.е. до и после процесса индукции, соединены друг с другом. Согласно настоящему изобретению многослойный материал содержит:
- слой, предпочтительно - дискообразный, гибкой пленки, образующий клапан, причем эта пленка содержит петлеобразную периферическую часть, перекрывающую петлеобразную соединительную поверхность укупорочного колпачка, и центральную часть, подходящую для размещения в выпускном отверстии укупорочного колпачка, причем эта центральная часть содержит по меньшей мере одну сквозную прорезь, образуя таким образом упругий самозакрывающийся клапан, предпочтительно, из термопластичного материала, и
- слой металлической фольги, образующий индукционный элемент, для размещения в укупорочном колпачке для соединения индукционной пайкой клапана с укупорочным колпачком, причем слой металлической фольги, предпочтительно, является кольцеобразным и содержит петлеобразную периферическую часть, перекрывающуюся с петлеобразной периферической частью клапана.
Таким образом, предложен также многослойный материал, называемый также многослойным элементом, который может содержать один или более временно соединенных слоистых материалов. Также предложен способ получения такого многослойного материала.
Многослойный материал для получения укупорочного устройства согласно изобретению может быть получен, например способом, включающим следующие этапы:
- обеспечение пленки, предпочтительно - термопластичной пленки, для получения клапана;
- обеспечение металлической фольги для получения индукционного элемента;
- прорезывание по меньшей мере одного отверстия в металлической фольге, предпочтительно, с получением кольцеобразного индукционного элемента;
- прорезывание по меньшей мере одной сквозной прорези в термопластичной пленке для получения самозакрывающегося клапана;
- соединение металлической фольги и термопластичной пленки и их размещение относительно друг друга таким образом, что по меньшей мере одна сквозная прорезь находится в отверстии в металлической фольге,
- опционально: соединение металлической фольги и термопластичной пленки в слоистый материал и, опционально, высекание штампом многослойного материала, так чтобы он соответствовал выемке колпачка устройства согласно изобретению.
В зависимости от требуемой конфигурации укупорочного устройства металлическая фольга и термопластичная пленка могут соединяться в многослойный материал, т.е. временно или постоянно соединяться с друг другом. Следует отметить, что если элементы соединены друг с другом постоянно, т.е. остаются соединенными после процесса индукции, они образуют слоистый материал. Таким образом, слоистый материал является частным видом многослойного материала.
Кроме того, следует отметить, что внешний контур слоев материала, образующего отдельные элементы, может быть вырезан до или после соединения материалов. В последнем случае, например слой пленочного материала, содержащий сквозные прорези, объединяется со слоем металлической фольги, содержащим множество отверстий, расположенных таким образом, что при соединении слоев каждое из отверстий металлической фольги окружает одну или более сквозных прорезей для получения клапана.
После объединения листов отдельных листовых материалов соединенные листы разрезают на один или более многослойных материалов или многослойных элементов, каждый из которых предназначен для размещения в укупорочном колпачке, конкретнее - в корпусе укупорочного колпачка. Например, каждый из многослойных материалов содержит слой, образующий клапан, слой, образующий индукционный элемент, и слой, образующий разделитель. Такие многослойные материалы или многослойные элементы для укупорочного устройства согласно изобретению позволяют получить различные элементы с, по существу, одинаковыми периметрами.
В другом способе согласно изобретению многослойный материал или многослойный элемент, предназначенный для размещения в укупорочном колпачке, также содержит слой разделительного материала. Слой разделительного материала может предназначаться для предотвращения соединения слоев многослойного материала друг с другом или с мягкой бутылкой в процессе индукции.
Этот дополнительный способ включает в себя следующие дополнительные этапы:
- обеспечение листа разделительного материала;
- объединение листа разделительного материала с металлической фольгой и термопластичной пленкой;
- опционально: связывание разделительного материала с металлической фольгой и термопластичной пленкой в многослойный материал.
В другом способе согласно изобретению, многослойный материал или многослойный элемент для размещения в укупорочном колпачке содержит также слой уплотнительного материала, обеспечивающий уплотнение на отверстии мягкой бутылки. Уплотнение соединяется индукционной пайкой с мягкой бутылкой, предпочтительно, при соединении индукционной пайкой клапана с укупорочным колпачком. Для предотвращения соединения слоев многослойного материала друг с другом или с мягкой бутылкой в процессе индукции может быть обеспечен слой разделительного материала.
Этот способ включает следующие дополнительные этапы:
- обеспечение листа уплотнительного материала;
- объединение листа уплотнительного материала с листом разделительного материала;
- опционально: связывание разделительного материала с металлической фольгой и термопластичной пленкой в многослойный материл.
Согласно настоящему изобретению предложен также способ получения укупорочного устройства согласно изобретению. Укупорочное устройство согласно изобретению может быть получено способом, включающим следующие этапы:
- обеспечение укупорочного колпачка, содержащего крышку и корпус;
- обеспечение клапана;
- размещение клапана в корпусе укупорочного колпачка;
- обеспечение индукционного элемента,
- размещение индукционного элемента в корпусе укупорочного колпачка.
В соответствии с одним из предпочтительных вариантов способа согласно настоящему изобретению, клапан и индукционный элемент объединяются, образуя многослойный материал, как описано выше, например в виде слоистого материала, который размещается в корпусе укупорочного колпачка на одном этапе. Таким образом, укупорочное устройство содержит укупорочный колпачок и многослойный элемент, расположенный в корпусе этого укупорочного колпачка, причем этот многослойный элемент содержит по меньшей мере один клапан и один индукционный элемент для соединения индукционной пайкой клапана с корпусом укупорочного колпачка. Укупорочное устройство может быть, в свою очередь, установлено на наполненную мягкую бутылку, после чего мягкая бутылка может проходить через индукционное устройство для соединения индукционной пайкой клапана с укупорочным колпачком.
В другом способе получения укупорочного устройства согласно изобретению, для предотвращения прилипания некоторых элементов многослойного материала, например уплотнительного слоя и клапана, друг к другу или для предотвращения прилипания некоторых элементов многослойного материала, например индукционного материала, к мягкой бутылке, обеспечивается разделитель. Такой способ включает следующие дополнительные этапы:
- обеспечение первого разделителя;
- размещение первого разделителя в корпусе укупорочного колпачка. Разделитель может быть расположен между клапаном и индукционным материалом или может быть расположен одной стороне многослойного материала, противоположной стороне, на которой расположен клапан, для предотвращения прилипания многослойного материала или его частей к мягкой бутылке в процессе индукции. Предпочтительно, разделитель соединен с клапаном и индукционным элементом в многослойный материал.
Специалисту в данной области техники должно быть ясно, что разные укупорочные устройства, описанные в настоящем документе, могут быть получены способом согласно изобретению, например, путем добавления дополнительных слоев материалов, таких как уплотнительный слой для герметизации мягкой бутылки, путем обеспечения разных элементов в виде многослойного материала, который может являться слоистым материалом из разных материалов или содержать такой материал.
Если клапан и индукционный элемент имеют вид многослойного материала согласно изобретению, или конкретнее - слоистого материала согласно изобретению, то они могут размещаться в колпачке на одном этапе.
Согласно настоящему изобретению предложен также способ получения мягкой бутылки с укупорочным устройством согласно изобретению, включающий следующие этапы:
- обеспечение мягкой бутылки-дозатора, содержащей горлышко с выпускным отверстием;
- обеспечение укупорочного устройства согласно изобретению, предпочтительно, способом согласно изобретению;
- размещение укупорочного устройства, конкретнее - корпуса укупорочного устройства, на горлышке мягкой бутылки, так что, по меньшей мере, клапан и индукционный элемент зажимаются между верхним концом горлышка мягкой бутылки и верхней стенкой корпусе укупорочного устройства;
- соединение индукционной пайкой, по меньшей мере, клапана с корпусом укупорочного колпачка.
Согласно настоящему изобретению, предложен также способ получения мягкой бутылки с уплотнением на ее выпускном отверстии с использованием укупорочного устройства согласно изобретению. Предпочтительно, мягкую бутылку герметизируют в процессе соединения индукционной пайкой клапана с укупорочным колпачком, конкретнее - с корпусом укупорочного колпачка. Этот способ включает в себя следующие этапы:
- обеспечение мягкой бутылки с укупорочным устройством, содержащим уплотнение в дополнение к, по меньшей мере клапану, индукционному элементу и разделителю;
- размещение укупорочного устройства, конкретнее - корпуса укупорочного колпачка укупорочного устройства, на горлышке мягкой бутылки, так что, по меньшей мере, клапан, индукционный элемент, разделитель и клапан зажимаются между верхним концом мягкой бутылки и верхней стенкой корпуса укупорочного колпачка, причем клапан прижимается к колпачку, уплотнение прижимается к мягкой бутылке, при этом разделитель и индукционный элемент размещаются между клапаном и уплотнением;
- соединение индукционной пайкой, по меньшей мере, клапана с корпусом укупорочного колпачка и уплотнения с горлышком мягкой бутылки на одном этапе.
Согласно настоящему изобретению, предложен также способ получения мягкой бутылки с укупорочным устройством, в котором клапан соединяется индукционной пайкой с укупорочным колпачком на первом этапе изготовления, а уплотнение соединяется индукционной пайкой с горлышком мягкой бутылки на отдельном этапе.
В этом способе укупорочное устройство содержит, по меньшей мере, укупорочный колпачок, клапан, один или более индукционных элементов и по меньшей мере одно уплотнение для герметизации мягкой бутылки, на которую должен быть установлен укупорочный колпачок. Предпочтительно, эти компоненты имеют вид многослойного материала и размещаются в колпачке на одном этапе изготовления. Один или более индукционных элементов расположены между клапаном и уплотнением для соединения индукционной пайкой клапана с укупорочным колпачком на первом этапе индукционной пайки, и для соединения индукционной пайкой уплотнения с мягкой бутылкой на втором этапе индукционной пайки. В этом способе, в соответствии с частным вариантом осуществления, первый этап индукционной пайки осуществляется до установки укупорочного колпачка на мягкую бутылку, а второй этап индукционной пайки осуществляется после установки укупорочного колпачка на мягкую бутылку.
Таким образом, в этом способе согласно изобретению, клапан и уплотнение укупорочного устройства соединяются индукционной пайкой с укупорочным колпачком и мягкой бутылкой на отдельных этапах индукционной пайки, конкретнее - клапан соединяется индукционной пайкой с укупорочным колпачком перед установкой укупорочного колпачка, конкретнее - корпуса укупорочного колпачка, на мягкую бутылку, а уплотнение соединяется индукционной пайкой с мягкой бутылкой после размещения укупорочного устройства на мягкой бутылке.
На первом этапе индукционной пайки в выемку корпуса укупорочного колпачка вводится прижимной элемент, например упор или элемент, имеющий форму, совпадающую с горлышком мягкой бутылки, для прижатия указанных элементов, в частности - клапана, к внутренней поверхности корпуса укупорочного колпачка, чтобы обеспечить соединение индукционной пайкой клапана с укупорочным колпачком. Затем индукционный элемент нагревается, и клапан соединяется индукционной пайкой с укупорочным колпачком. Упор удаляют, и укупорочное устройство с клапаном, соединенным с укупорочным колпачком, подвергается дальнейшей обработке, например, транспортировке к пункту наполнения мягкой бутылки.
После размещения укупорочного устройства на наполненной мягкой бутылке, так что, по меньшей мере, индукционный элемент и уплотнение зажаты между укупорочным колпачком, конкретнее - корпусом укупорочного колпачка, и мягкой бутылкой, индукционный элемент нагревается, и уплотнение соединяется индукционной пайкой с мягкой бутылкой.
Все вышеописанное можно осуществить с помощью одного индукционного элемента, обеспечивающего нагрев клапана и уплотнения, или с помощью двух отдельных индукционных элементов - одного для клапана и одного для уплотнения.
Предпочтительно, в укупорочном устройстве согласно изобретению, содержащем уплотнение и разделитель, по меньшей мере, разделитель и уплотнение имеют такие размеры, что при установке укупорочного устройства на мягкую бутылку эти элементы зажимаются между мягкой бутылкой и укупорочным колпачком, конкретнее - корпусом укупорочного колпачка. Предпочтительно, разделительный элемент обладает достаточной жесткостью, чтобы обеспечить прижатие клапана к укупорочному колпачку при установке устройства на мягкую бутылку. Это особенно предпочтительно, когда диаметр выпускного отверстия укупорочного колпачка значительно меньше, чем диаметр выпускного отверстия мягкой бутылки. Таким образом, клапан удерживается прижатым к корпусу укупорочного колпачка в процессе индукции для соединения клапана с укупорочным колпачком и/или, при использовании двух этапов индукции, предотвращается отделение клапана от укупорочного колпачка при соединении индукционной пайкой уплотнения с мягкой бутылкой.
Специалисту должно быть ясно, что описанные выше способы могут, отдельно или в сочетании, использоваться для получения мягкой бутылки, закрытой с помощью укупорочного устройства согласно изобретению.
Следует отметить, что уплотнения и разделители сами по себе известны в области герметизации мягких бутылок. Согласно настоящему изобретению предложен клапан, который может быть соединен с корпусом укупорочного колпачка с помощью известных индукционных технологий. Изобретение также обеспечивает соединение этого клапана с известными способами герметизации и материалами, известными из уровня техники, для соединения клапана с укупорочным колпачком в процессе герметизации мягкой бутылки.
Предпочтительно, индукционные элементы в устройстве согласно изобретению изготовлены из металлической фольги. Альтернативно может применяться металлическая проволока. Также могут использоваться другие подходящие альтернативы, известные из уровня техники.
Предпочтительно, корпус и/или клапан или другие слои материала, объединенные с клапаном в слоистый материал, содержат удерживающие устройства, предотвращающие выпадение клапана из выемки укупорочного колпачка при размещении укупорочного устройства на мягкой бутылке. Например, корпус может содержать в выемке выступы, например, винтовую резьбу или защелкивающиеся пальцы, которые входят в зацепление позади клапана при его помещении в выемку. Также клапан или, например, уплотнение, объединенное с ним в многослойный материал, может содержать радиальные гибкие пальцы, входящие в зацепление с винтовой резьбой, расположенной в выемке, и таким образом закреплять уплотнение в выемке.
Следует отметить, что мягкая бутылка согласно изобретению является мягким контейнером для вмещения вещества, подлежащего выпусканию. Следует отметить, что мягкий контейнер также может иметь вид пакета или тюбика. Однако для краткости в настоящем контексте контейнер именуется только мягкой бутылкой. Должно быть ясно, что изобретение также относится к мягкой бутылке, имеющей вид пакета или тюбика.
Следует отметить, что к укупорочному устройству согласно изобретению могут быть добавлены дополнительные элементы, и к многослойному материалу согласно изобретению могут быть добавлены дополнительные слои материалов.
Например, многослойный материал или слоистый материал согласно изобретению может содержать метку радиочастотной идентификации (RFID). Метка RFID содержит интегральную схему и антенну. Интегральная схема предназначена для хранения и обработки информации, модуляции и демодуляции радиочастотного (RF) сигнала, улавливание мощности постоянного тока от входного сигнала считывающего устройства и осуществления других специальных функций. Антенна используется для получения и передачи сигнала. Двусторонний радиопередатчики-приемники, именуемые запросчиками или считывателями могут использоваться для отправки сигнала на метку и считывания ответа. Таким образом, метка RFID может использоваться для идентификации и нахождения объекта, содержащего метку. Метка RFID, соединенная с многослойным материалом согласно изобретению, может использоваться для отслеживания многослойного материала, частью которого она является, укупорочного устройства, содержащего такой многослойный материал и/или мягкой бутылки, содержащей такое укупорочное устройство. Таким образом, многослойный материал может отслеживаться в процессе сборки укупорочного колпачка или мягкой бутылки, последующей транспортировки и хранения мягкой бутылки и т.д. Кроме того, метка RFID может использоваться для обеспечения информации, касающейся продуктов, содержащихся в емкости, такой как тип продукта, его местонахождение, окончание срока годности, идентификационный номер и т.д.
Введение метки RFID в многослойный или слоистый материал согласно изобретению может повысить сохранность метки в процессе транспортировки и обработки. Однако, при контакте метки RFID с металлическим слоем для соединения индукционной пайкой многослойного или слоистого материала с укупорочным колпачком или мягкой бутылкой метка может полностью выйти из строя, или может быть значительно уменьшен ее радиус действия. Следовательно, метка предпочтительно размещается в материале подложки, который, в свою очередь, может соединяться в виде дополнительного слоя с многослойным или слоистым материалом согласно изобретению. Кроме того или альтернативно, метка RFID размещается вплотную к слоям неметаллического материала или между такими слоями.
В соответствии с одним из вариантов осуществления, метка RFID образует слоистый материал с клапаном и таким образом является постоянной частью укупорочного устройства после процесса индукционной пайки. В соответствии с таким вариантом осуществления, метка RFID выполнена таким образом, что она не блокирует центральную часть клапана. Предпочтительно, метка RFID и/или слой или подложка в которой она находится является кольцеобразной и содержит петлеобразную периферическую часть, перекрывающуюся с петлеобразной соединительной поверхностью корпусе укупорочного колпачка и периферической частью клапана, а центральная часть содержит отверстие, так что метка RFID не закрывает центральную часть клапана, позволяя использовать клапан.
Благодаря размещению метки RFID в качестве части слоистого материала, содержащего клапан, после соединения этого материала индукционной пайкой с корпусом укупорочного колпачка, метка не может быть удалена из укупорочного устройства без разрушения этого устройства. Это полезно в том случае, когда метка используется, например в качестве устройства для защиты от кражи, взаимодействующего сдатчиками, расположенными в магазине.