ВЕНТИЛЯЦИОННАЯ ТРУБКА ДЛЯ КОНТЕЙНЕРА ДЛЯ ЖИДКОСТИ
VENT TUBE FOR LIQUID CONTAINER

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к контейнерам для напитков, имеющим отрывную заглушку выливного отверстия и, более конкретно, к новой крышке контейнера для жидкости, имеющей воздушный канал, обеспечивающий возможность ускоренного выливания.
Уровень техники
Многие контейнеры, например контейнеры для напитков, сконструированы так, чтобы обеспечить возможность легкого открывания без необходимости использования консервного ножа или другого инструмента и, предпочтительно, не связаны с отделением каких-либо деталей. По существу, потребители предпочитают использовать контейнеры, обеспечивающие относительно высокую скорость выливания.
Кроме того, считается, что потребители предпочитают контейнеры, обеспечивающие плавное выливание, т.е. выливание, не характеризующееся серией толчков (которые могут привести к разбрызгиванию и/или повлиять на напор, пенистость или насыщенность газом). В известных конструкциях возникает видимое прерывание потока или неравномерность потока, когда выливают содержимое контейнера, что приводит к нарушению процесса уравнивания давления между внутренним пространством банки и окружающей атмосферой. Предшествующие попытки устранить неравномерность потока требовали формирования дополнительных отверстий в конструкции крышки контейнера. В других предшествующих способах использовалась особая геометрия выливных отверстий. Дополнительные отверстия и/или особая геометрия выливного отверстия усложняют конструкцию, влекут дополнительные издержки и создают возможность для утечки.
В свете вышеизложенного существует потребность в создании отверстия в контейнере, которое позволяет атмосфере замещать вылитое содержимое контейнера и обеспечивать непрерывность потока выливаемого содержимого.
Раскрытие изобретения
По существу, согласно настоящему изобретению предлагается контейнер, имеющий воздушный проход в крышке контейнера для уравнивания атмосферы для замещения содержимого, выливаемого из контейнера.
В широком смысле, в одном варианте настоящего изобретения предлагаемый контейнер содержит
крышку, расположенную поверх контейнера,
отрывную заглушку выливного отверстия в крышке контейнера, и
воздушный проход, объединенный с крышкой контейнера и проходящий от отрывной заглушки на такое расстояние, чтобы создать направленный воздушный поток внутрь контейнера, когда отрывная заглушка выливного отверстия оторвана.
Когда уплотнение выливного отверстия разрушено, содержимое контейнера можно выливать плавным потоком, поскольку воздушный проход позволяет окружающей атмосфере беспрепятственно входить в пространство, ранее занятое содержимым контейнера.
В одном варианте воздушный проход образован каналом, выступающим от обращенной к продукту стороны крышки банки (контейнера) по направлению к стороне крышки, обращенной к потребителю. В другом варианте воздушный проход образован комбинацией выпускного канала и мембраны, проходящей по длине этого выпуклого канала. В еще одном варианте воздушный проход образован трубкой, расположенной внутри выпускного канала, сформированного в крышке контейнера и проходящего от отрывной заглушки выливного отверстия.
В другом варианте настоящего изобретения предлагается контейнер, имеющий воздушный проход, присоединенный к стороне крышки, обращенной к продукту. В широком смысле этот вариант контейнера содержит
крышку банки, расположенную поверх контейнера,
отрывную заглушку выливного отверстия, и
воздушный проход, прикрепленный к стороне крышки, обращенной к продукту, и отходящий от отрывной заглушки выливного отверстия на размеры, обеспечивающие наличие направленного воздушного потока внутрь банки (контейнера), когда отрывная заглушка выливного отверстия оторвана.
В одном варианте воздушный проход, присоединенный к крышке контейнера, образован трубкой, расположенной на стороне крышки банки, обращенной к продукту.
Согласно другому аспекту настоящего изобретения предлагается крышка банки, содержащая
отрывную заглушку выливного отверстия, и
по меньшей мере один воздушный проход, интегрированный в крышку банки, и отходящий от отрывной заглушки выливного отверстия на расстояние для создания направленного воздушного потока внутрь корпуса контейнера, на котором установлена крышка.
В одном варианте крышка контейнера может быть реверсивно установлена на корпусе контейнера.
В другом варианте настоящего изобретения применяется особая геометрия линии надреза в сочетании с ориентацией воздушного прохода для обеспечения достаточного забора воздуха через воздушный проход. Более конкретно, в одном варианте настоящего изобретения воздушный проход ориентирован в продольном направлении под прямым углом к линии надреза, когда она отходит непосредственно от вытяжного кольца. При этом по меньшей мере один воздушный проход имеет продольное направление, ориентированное приблизительно под углом 15-25° вертикальной центральной линии, проходящей через заклепку, шарнирно соединенную с вытяжным кольцом, выполненным с возможностью открывания крышки (10) контейнера.
В альтернативных вариантах этот угол может меняться на 10-20° в любом данном направлении от этой ориентации.
Краткое описание чертежей
Нижеследующее подробное описание, приведенное только для примера, и не ограничивающее настоящее изобретение, будет лучше понятно в сочетании с приложенными чертежами, на которых одинаковыми позициями обозначены одинаковые детали.
Фиг.1А - вид сверху контейнера для напитков, имеющего один вариант крышки по настоящему изобретению.
Фиг.1В - вид сверху обращенной к потребителю стороны крышки банки с воздушным проходом, созданным выступающим каналом по настоящему изобретению.
Фиг.1C - сечение выступающего канала по линии А-А на фиг.1В.
Фиг.1D - сечение выступающего канала по линии В-В на фиг.1В.
Фиг.1Е и 1F - сечения, иллюстрирующие высоту выступающих каналов по фиг.1A-1D.
Фиг.1G - вид сверху со стороны потребителя крышки банки с воздушным проходом, выполненным по варианту треугольного выступающего канала по настоящему изобретению.
Фиг.1Н - вид сверху со стороны потребителя крышки банки с воздушным проходом, выполненным по другому варианту треугольного выступающего канала по настоящему изобретению.
Фиг.1I - вид сверху со стороны потребителя крышки банки с воздушным проходом, выполненным по варианту круглого выступающего канала по настоящему изобретению.
Фиг.1J - вид сверху со стороны потребителя крышки банки с двумя воздушными проходами, интегрированными в крышку банки по настоящему изобретению.
Фиг.1К - вид сверху со стороны потребителя крышки банки, имеющей воздушный проход, выполненный в крышке банки по настоящему изобретению.
Фиг.1L - сечение по линии А-А на фиг.1К.
Фиг.2 - вид в перспективе одного варианта обращенной к продукту стороны крышки банки по настоящему изобретению с воздушным проходом, образованным комбинацией выступающего канала и мембраны.
Фиг.3 - вид в перспективе одного варианта обращенной к продукту стороны крышки банки по настоящему изобретению с воздушным проходом, образованным выступающим каналом и трубкой.
Фиг.4 - вид в перспективе одного варианта обращенной к продукту стороны крышки банки по настоящему изобретению с воздушным проходом, образованным трубкой.
Фиг.5 - фотографическое представление крышки банки по настоящему изобретению с воздушным проходом.
Фиг.6 - вид сверху одного варианта настоящего изобретения, показывающий функциональную зону вентиляции и две линии надреза, ориентированных относительно альтернативных ориентации воздушного прохода.
Осуществление изобретения
На фиг.1А представлен вид сверху одного варианта контейнера 5 по настоящему изобретению, содержащего крышку 10 банки с воздушным проходом 15. Хотя предпочтительно, чтобы корпус 6 контейнера и крышка 10 контейнера были выполнены из алюминия, предусмотрено использование и других материалов, например стали или пластика, которые входят в объем настоящего изобретения. Хотя на фиг.1А показан контейнер, имеющий несъемную крышку, настоящее изобретение применимо и к крышкам контейнеров, которые могут съемно крепиться к корпусу контейнера.
Способы формирования корпусов 6 контейнера и крепления или соединения корпуса 6 контейнера с крышкой 10 известны. Отрывная заглушка выливного отверстия, встроенная в крышку 10 контейнера (также именуемую крышкой банки) определена линией 12 надреза в крышке 10 банки. Линия 12 надреза для определения выливного отверстия может быть выполнена штампованием в матрице или "ножом". Кольцо 13 соединено с крышкой 10 банки, например, заклепкой 14, центр которой определяет точку поворота. На крышку 10 банки по настоящему изобретению могут наноситься или выдавливаться любые надписи или узоры.
По существу, подъем верхней кромки кольца 13 вверх и к отрывной заглушке 11 выливного отверстия приводит к тому, что передняя кромка кольца 13 давит вниз (относительно заклепки 14) на часть отрывной заглушки 11 выливного отверстия с достаточной силой, чтобы образовать разрыв вдоль линии 12 надреза, что позволяет отогнуть или повернуть отрывную заглушку внутрь, образуя выливное отверстие. Когда отрывная заглушка 11 выливного отверстия крышки 10 банки отогнута внутрь, в крышке 10 образуется отверстие, периметр которого определен линией 12 надреза.
Одним аспектом настоящего изобретения является направленный воздушный проход, ведущий извне контейнера во внутрь контейнера, облегчающий выливание жидкого содержимого. В контейнере 5, как показано на фиг.1А, имеется крышка 10 банки, имеющая воздушный проход (канал), проходящий от отрывной заглушки 11 выливного отверстия и имеющий размеры, достаточные для создания сфокусированного воздушного потока извне контейнера во внутрь контейнера. Для целей настоящего описания термин "размеры для создания направленного воздушного потока" означает расстояние от точки 16 на линии надреза, соответствующей той части отрывной заглушки 11, в которой начинается воздушный канал 15, по меньшей мере, до точки 19, которая расположена за плоскостью 17, касательной к верхней части выливного отверстия. В одном варианте воздушный проход позволяет выливать содержимое контейнера 5 плавным непрерывным потоком, поскольку воздушный проход 15 позволяет внешней атмосфере непрерывно входить и занимать пространство, ранее занятое содержимым контейнера. Предпочтительно воздушный проход проходит от части отрывной заглушки 11 выливного отверстия напротив выливной части 32 отверстия.
На фиг.1В представлен вид сверху обращенной к потребителю стороны крышки 10 банки с воздушным проходом, образующим канал 15а, который интегрирован в крышку 10 банки. Обращенная к потребителю сторона крышки 10 банки является внешней гранью крышки. Канал 15а может быть интегрирован в крышку 10 банки как выступающий канал, в котором верхняя часть канала 15а поднята относительно прилегающих участков верхней поверхности крышки банки. Следует отметить, что высота выступающего канала 15а обеспечивает наличие воздушного прохода, когда контейнер наклонен при выливании так, что уровень жидкости достигает плоскости 17, касательной к верхнему участку выливного отверстия. В одном варианте выступающего канала 15а может иметь, по существу, наклонную геометрию, по существу, с линейной ориентацией.
На фиг.1C показано поперечное сечение вариантов выступающего канала 15а по линии А-А на фиг.1В. На фиг.1D показано сечение вариантов выступающего канала 15а по линии В-В на фиг.1В. Следует отметить, что сечения на фиг.1C и 1D являются иллюстративными примерами и не ограничивают настоящее изобретение, поскольку можно использовать другие ориентации и геометрии. Например, альтернативные сечения могут быть плоскими, круглыми или имеющими пиковую верхнюю поверхность.
В предпочтительном варианте выступающий канал 15а проходит от участка отрывной заглушки 11 выливного отверстия в крышке 10 банки по линии 12 надреза, определяющей отрывную заглушку 11 выливного отверстия, по меньшей мере, на расстояние, обеспечивающее направленный воздушный поток. Размеры и геометрия выступающего канала 15а предпочтительно выбираются так, чтобы обеспечить прохождение уравновешивающего воздуха, где выступающий канал 15а создает в контейнере направленный входной порт приема воздуха, чтобы обеспечить поступление окружающего воздуха в контейнер для непрерывного замещения объема выливаемого из контейнера содержимого. В другом примере выступающий канал 15а заканчивается примерно через 0,125 дюйма (3,175 мм) от периметра 18 крышки банки.
В одном варианте выступающий канал 15а может быть отштампован в крышке 10 банки. Выступающий канал 15а может выступать на высоту от приблизительно 0,001 дюйма до приблизительно 0,060 дюйма (0,0254-1,524 мм) над верхней поверхностью крышки 10 банки, предпочтительно на высоту от приблизительно 0,007 дюйма до приблизительно 0,040 дюйма (0,1778-1,016 мм). На фиг.1Е показан один предпочтительный вариант выступающего канала 15а, имеющего высоту приблизительно 0,0310 дюйма (0,7874 мм) и площадь сечения, равную приблизительно 0,0031 куб. дюйма (1,999996 кв. мм). На фиг.1F показан другой предпочтительный вариант выступающего канала высотой приблизительно 0, 0180 дюйма (0,4572 мм) и площадью, равной приблизительно 0,0017 куб. дюйма (1,096772 кв. мм). Как показано на фиг.5, выпуклый канал 15а не вносит существенных ухудшений во внешний вид крышки 10 банки.
Хотя предпочтительная геометрия выступающего канала 15а является, по существу, линейной, имеющей продолговатую форму, как показано на фиг.1А и 1 В, этот выступающий канал может иметь любую геометрию, которая создает направленный воздушный проход извне контейнера во внутрь контейнера и, по существу, не нарушает уплотняющую целостность заглушки 11 выливного отверстия. Следует отметить, что геометрия выступающего канала 15а может быть симметричной или асимметричной относительно любой из осей крышки контейнера, т.е. оси х, оси у и/или оси z, как показано на фиг.1В, 1Е и 1F. На фиг.1G и 1Н показаны варианты обращенной к потребителю стороны крышки 10 банки, в которых выступающий канал имеет треугольную геометрию 15b. На фиг.1I показан вариант обращенной к потребителю стороны крышки 10 банки, в котором воздушный проход образован круглым выступающим каналом 15с.
На фиг.1J показан один вариант обращенной к потребителю стороны крышки 10 банки, содержащей два воздушных прохода 15, 15d, в которой каждый воздушный проход может иметь любую геометрию, описанную в настоящем описании. Следует отметить, что хотя показано два воздушных прохода, в крышке 10 банки согласно настоящему изобретению может быть выполнено любое количество каналов.
Как показано на фиг.1К и 1L, альтернативно, в отличие от выступающего канала, воздушный проход может быть образован утопленным каналом 15е. Утопленный канал 15е образован путем углубления соседних участков 31 крышки 10 банки для создания воздушного прохода. Следует отметить, что варианты геометрии и размеры, описанные для выступающих каналов, в равной мере применимы и к этому каналу 15е.
На фиг.2 представлен вид в перспективе обращенной к продукту стороны другого варианта настоящего изобретения, в которой воздушный проход образован комбинацией выступающего канала 15 и мембраны 29. Обращенная к продукту сторона крышки 10 банки или внутренняя грань крышки 10 банки является той стороной, которая может контактировать с содержимым, находящимся в контейнере. Следует отметить, что для упрощения на чертеже не показаны корпус банки, кольцо, отрывная заглушка выливного отверстия и заклепка. Мембрана 29 проходит вдоль длины выступающего канала 15а, образуя первое отверстие 21, находящееся в непосредственной близости от выливного отверстия 9, и второе отверстие 20, находящееся на некотором расстоянии для создания направленного потока воздуха извне внутрь контейнера 5, где второе отверстие 20 может находиться в непосредственной близости от периметра 18 крышки банки. Мембрана 29 может состоять из ленты или приклеенного полимера.
На фиг.3 показана обращенная к продукту сторона крышки банки по настоящему изобретению, в которой воздушный проход образован комбинацией выступающего канала 15а и трубки 22. Трубка 22 может быть приклеена к обращенной к продукту стороне крышки 10 банки лентой 23 или клеем; или может быть прикреплена к обращенной к продукту стороне банки 10 за счет фрикционного зацепления с выступающим каналом 15а. Следует отметить, что согласно настоящему изобретению могут использоваться и другие способы крепления трубки 22 к крышке 10 банки.
Трубка 22 может проходить вдоль длины выпуклого канала 15а и образовывать первое отверстие 24 трубки, расположенное в непосредственной близости от выпускного отверстия 9, и второе отверстие 25 трубки, расположенное на расстоянии для создания направленного воздушного потока извне внутрь контейнера, где второе отверстие 25 трубки может находиться в непосредственной близости от периметра 18 крышки банки. Хотя трубка 22 предпочтительно может быть выполнена из полимерного материала, альтернативно трубка 22 может быть металлической.
На фиг.4 представлен вид в перспективе одного варианта обращенной к продукту стороны крышки 10 банки с воздушным проходом, образованным трубкой 22 без выступающего канала. Трубка 22 может быть приклеена, например, лентой 30 к обращенной к продукту стороне крышки 10 банки без формирования выпуклого канала. В этом варианте трубка 22 может быть использована для создания воздушного прохода в уже существующих конструкциях крышки банки. Дополнительно, крепление трубки 22 непосредственно к обращенной к продукту стороне крышки банки без формирования выступающего канала не оказывает влияния на эстетические свойства обращенной к потребителю стороны крышки банки.
В каждом из вышеописанных вариантов воздушный проход 15 проходит от отрывной заглушки 11 выливного отверстия для участка крышки 10 банки для создания направленного воздушного потока. Для целей настоящего описания термин "направленный воздушный поток" означает уравнивающую атмосферу, подаваемую концом воздушного канала, соответствующим линии надреза отрывной заглушки 11 выливного отверстия, где уравнивающая атмосфера непрерывно входит и замещает пространство, ранее занимаемое содержимым контейнера так, что содержимое контейнера можно выливать ламинарным или почти ламинарным потоком. Ламинарный поток, также именуемый слоистым потоком, характеризуется течением жидкости параллельными слоями без разрывов между слоями. Такой поток противоположен турбулентному потоку.
На фиг.6 показана отрывная заглушка 11 выливного отверстия и две альтернативные линии 12 надреза. Вытяжное кольцо 13 показано штрихпунктирными линиями и соединено с крышкой банки заклепкой 14. На фиг.6 далее показана функциональная вентиляционная область с расстоянием 0,12 дюйма (3,048 мм) от точки касания линии надреза и вытяжного кольца до нижнего уровня жидкости в контейнере, когда контейнер поднят для выливания жидкости. Фактически функциональная вентиляционная область представляет величину свободного пространства над продуктом, в которое может поступать воздух, когда жидкость выливается из банки.
Различные углы 18,67° и 30,35° представляют угол от точки пересечения линии надреза и воздушного канала 15 вдоль первой кромки воздушного канала 15 вдоль противоположной кромки воздушного прохода 15. Эти углы отражают изменение ориентации воздушного канала относительно двух разных линий надреза, как показано на чертеже. Далее, в одном варианте центральная линия воздушного канала показана ориентированной под углом 20,31° к вертикальной центральной линии, показанной проходящей вверх от заклепки 14. Альтернативный воздушный проход 15 показан штрихпунктирными линиями и ориентирован под углом 30,64° к вертикальной центральной линии.
На основе испытаний было определено, что оптимальная ориентация угла линии надреза вдоль кромки воздушного прохода составляет 18,67°, и продольный воздушный проход ориентирован приблизительно под углом 90° к линии надреза. Как показано на фиг.6, по мере увеличения угла с 18,67° до 30,35°, большая часть воздушного прохода располагается под функциональной вентиляционной областью, тем самым уменьшая эффективность воздушного прохода 11 и поступления воздуха. Таким образом, было обнаружено, что для достижения оптимальной эффективности линия надреза должна быть ориентирована под углом приблизительно 90° к воздушному проходу 15.
Настоящее изобретение за счет специализации точки поступления воздуха в контейнер улучшает время выливания на 20% по сравнению с предшествующими конструкциями, не содержащими воздушного канала по настоящему изобретению.
Воздушный канал (проход) по настоящему изобретению далее уменьшает или устраняет толчки при выливании, создавая непрерывный поток уравнивающей атмосферы.
Другим преимуществом настоящего изобретения является существенное уменьшение или устранение разбрызгивания при вскрытии крышки контейнера, особенно с пастеризованным продуктом, заполненным азотом.
Хотя выше приведено общее описание настоящего изобретения, оно не ограничивается приведенными конкретными примерами.
Настоящее изобретение может иметь другие варианты, охватываемые приложенной формулой изобретения.