ПАКЕТ СО ШТУЦЕРОМ, ВЫПОЛНЕННЫЙ С ВОЗМОЖНОСТЬЮ НАПОЛНЕНИЯ ТЕКУЧИМ ПРОДУКТОМ, И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ
BAG WITH NOZZLE, MADE WITH POSSIBILITY OF FILLING WITH FLUID PRODUCT, AND METHOD FOR MANUFACTURE THEREOF

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к области наполнения пакетов со штуцером или других контейнеров текучим продуктом.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Используя известный подход, пакеты со штуцерами изготавливаются без колпачка и подаются на машину для наполнения и укупорки, где пакеты наполняются, и колпачки устанавливаются на горловину штуцера. Часто для закрытия пакета используются колпачки, открываемые вручную.
Например, в заявке WO2014171834 раскрывается, что пакеты со штуцерами помещают на транспортировочные рейки. Также раскрывается, что после наполнения пакеты со штуцерами герметично закрывают колпачками. Также раскрывается, что возможна установка колпачков на пакеты со штуцерами до их подачи на наполнительную машину, где колпачки удаляют до начала процесса наполнения, а затем устанавливают на место после наполнения. Также раскрывается, что в альтернативном варианте, колпачки могут подаваться к наполнительной машине независимо от пакетов со штуцерами.
Документ DE2981270, на котором основана ограничительная часть пункта 1 формулы изобретения, раскрывает пакет со штуцером, содержащий корпус из гибкого материала, выполненный с возможностью наполнения текучим продуктом посредством наполнительной машины. Пакет со штуцером имеет штуцер с литым корпусом, изготовленным из пластмассы. На нижнем конце корпуса штуцера имеется крепежный участок, который прикреплен к корпусу пакета. На верхнем конце корпуса штуцера имеется трубчатая горловина. Корпус штуцера отлит за одно целое с пробкой, которая закрывает трубчатую горловину. Навинчивающийся колпачок имеет корпус, изготовленный литьем под давлением из термопластичного материала, и включает в себя кольцевую юбку, имеющую внутреннюю поверхность, внешнюю поверхность и нижний край. Под юбкой колпачок обеспечен отлитым за одно целое элементом, контролирующим вскрытие. Изначально колпачок навинчивается на горловину, так что пробка остается за одно целое c горловиной. Затем пользователь должен удалить элемент, контролирующий вскрытие, так что колпачок может навинчиваться далее ниже на горловину, при этом пробка присоединяется к колпачку и также освобождается от горловины. Далее пользователь откручивает колпачок от горловины, чтобы открыть пакет, при этом пробка остается соединенной с колпачком. Документ WO 03022314 раскрывает пакет со штуцером, имеющий пробку, которая обеспечена наружной кольцевой стенкой, которая выполнена с возможностью установки поверх верхней секции трубчатой горловины штуцера. Пробка выполнена с возможностью отсоединения посредством наполнительной машины и установкой обратно на место посредством прижима пробки на горловине после наполнения пакета.
Текучие продукты, которые хранятся в пакетах со штуцерами, могут, например, быть пищевыми продуктами, что может диктовать более строгие требования к асептическому обращению и герметизации наполненных пакетов со штуцерами.
Целью настоящего изобретения является предоставление экономически выгодного решения для производства наполненных пакетов со штуцерами, в частности, асептически наполненных пакетов со штуцерами.
Дополнительной целью настоящего изобретения является обеспечение мер для высокоскоростного наполнения пакетов со штуцерами, в частности, в асептической среде.
Еще одной целью настоящего изобретения является обеспечение мер для высокоскоростного наполнения пакетов со штуцерами, при котором целостность герметизации пакетов со штуцерами не будет нарушена в процессе высокоскоростной обработки в наполнительной машине, и/или требования к конструкции/работе наполнительной машины будут невысокими.
Целью настоящего изобретения является предоставление экономически выгодного решения для производства наполненных пакетов со штуцерами, в частности, асептически наполненных пакетов со штуцерами, которое в примерах вариантов осуществления также предлагает возможность простого оперативного контроля правильности выполнения процесса сборки.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
С учетом одной или более целей, изложенных выше, изобретение предлагает комбинацию пакета со штуцером, выполненного с возможностью наполнения текучим продуктом посредством наполнительной машины, пробки и колпачка, как описано в п. 1 формулы изобретения.
Решение согласно настоящему изобретению позволяет производить асептически наполненные пакеты, причем открываемые пользователем колпачки не должны проходить какой-либо процесс стерилизации. Предпочтительно, чтобы удаление пробки, наполнение пакета текучим продуктом и повторная установка пробки выполнялись в асептической среде, в то время как установку колпачка предпочтительно выполнять в неасептической среде, например, посредством укупорочной машины, установленной за наполнительной машиной. Такой подход возможен, так как пробка герметично закрывает наполненный пакет до выхода из асептической среды.
В предпочтительном варианте осуществления создается асептическая среда, в которой создается положительный поток стерилизованного газа, например, стерилизованного воздуха. Например, асептическая среда создается внутри камеры, в которой находится наполнительная машина или ее часть.
Понятно, что комбинация по п. 1 формулы изобретения также может быть использована в тех процессах, где установка колпачка происходит в асептической среде. Однако это потребует стерилизации колпачка.
Пробка по п. 1 формулы изобретения обеспечивает герметичное уплотнение по наружной поверхности горловины. В сочетании с подходящей наполнительной машиной, в частности с ее наполнительным патрубком, можно добиться того, что это уплотнение будет происходить на поверхности горловины, которая не контактирует с текучим продуктом. Таким образом, улучшается качество уплотнения. Кроме того, в одном из вариантов осуществления с использованием наполнительной машины, например, ее наполнительного патрубка, наполнительная машина не касалась поверхности уплотнения горловины, где наружная стенка пробки образует контакт с горловиной, что предотвращает какую-либо вероятность нанесения царапин или повреждения указанной поверхности уплотнения горловины наполнительным патрубком или наполнительной машиной. Например, патрубок проходит в горловину и/или образует контакт с верхним концом горловины, не касаясь указанной наружной поверхности, предназначенной для уплотнения пробкой. В другом варианте осуществления наполнительный патрубок может касаться внешней поверхности уплотнения горловины, например, когда патрубок образует контакт с самой верхней частью горловины. В этом случае могут возникнуть дополнительные требования к контактной поверхности патрубка, например, к его гладкости, и/или к положению горловины по отношению к патрубку.
В одном из вариантов осуществления все еще пустой пакет со штуцером, закрытый пробкой, но без колпачка, проходит или уже прошел предварительную стерилизацию перед подачей в асептическую среду. Например, пустой пакет со штуцером стерилизовался в указанном закрытом состоянии методом подходящего облучения, преимуществом которого является также стерилизация внутренней части пакета.
Возможны также иные способы стерилизации, например, посредством внешнего распыления стерилизующей среды на пакет со штуцером. При входе в наполнительную машину, например, наружные поверхности предварительно стерилизованных, например, облучением, пакета и штуцера могут быть обработаны в туннеле посредством стерилизующих паров, например, перекиси водорода, перед входом в асептическую камеру наполнительной машины, где производится удаление пробки, наполнение и повторная установка пробки.
Например, пакеты со штуцерами, на горловины которых установлены пробки, размещают на промежуточных транспортировочных рейках, например, хранящихся в упаковке с уже размещенными на них наборами пакетов, и все они подвергаются радиационной обработке для стерилизации пустых пакетов. Пробки герметично закрывают пакеты и тем самым гарантируют стерильность самого пакета и горловины, включая верхний конец ее наружной поверхности.
Следует отметить, что в то время как изобретение является целесообразным в первую очередь для асептических применений, например, при использовании продуктов питания или напитков, оно также применимо в случае неасептических наполнений.
Пакет может, например, быть изготовлен из многослойной пленки, например, с одним или более металлических или металлизированных слоев, т.е. соэкструдированной или ламинированной пленки.
Пакет может, например, состоять из двух панелей или стенок, которые запечатываются по краям. Например, пакет выполняют с нижней вставкой, что позволяет наполненному пакету стоять на своем основании. Возможны и другие конструкции пакетов.
Пакет может, например, иметь объем для заполнения текучим продуктом от 0,1 до 0,5 литров, однако возможны и другие объемы.
В одном из вариантов осуществления корпус пробки содержит один или более центрирующих участков, продолжающихся вниз от верхней части корпуса пробки, которые образуют фрикционный контакт с внутренней поверхностью горловины при установке пробки на ее верхний конец.
В одном из вариантов осуществления на корпусе пробки имеются некоторое количество нисходящих от ее верхней части стоек или стержней, например, расположенных по окружности в количестве, например, трех или более.
В одном из вариантов осуществления центрирующая часть корпуса пробки содержит или, в предпочтительном варианте, образована внутренней кольцевой стенкой, нисходящей от верхней части корпуса пробки коаксиально с наружной кольцевой стенкой, причем эта внутренняя кольцевая стенка образует фрикционный контакт с внутренней поверхностью горловины при установке пробки на ее верхний конец, в то время как внутренняя и внешняя кольцевые стенки корпуса пробки образуют открытую снизу кольцевую канавку между ними, в которую входит верхний конец горловины при установке пробки на ее верхний конец. Как будет более подробно описано ниже, этот вариант осуществления, например, позволяет временно разместить пробку на штыревой части удерживающего элемента для пробок наполнительной машины во время фактического наполнения пакета. Штыревая часть не контактирует с уплотнительной поверхностью наружной стенки пробки, так что даже при высоких скоростях обработки отсутствует опасность того, что на указанной деликатной уплотнительной поверхности могут образовываться царапины от контакта с удерживающим элементом для пробок, что в противном случае может привести к ухудшению качества уплотнения.
В одном из вариантов осуществления один или более центрирующих участков, например, внутренняя кольцевая стенка, продолжаются вниз за пределы наружной кольцевой стенки, например, один или более указанных центрирующих участков имеют скошенный нижний край для содействия введению одного или более центрирующих участков в горловину корпуса штуцера. Это позволяет должным образом сцентрировать пробку относительно горловины до того, как наружная стенка с деликатной уплотнительной поверхностью войдет в контакт с горловиной штуцера. Это дает определенные преимущества с точки зрения высокоскоростной работы наполнительной машины и снижает требования к точному расположению штуцера по отношению к наполнительной машине. Внутренняя кольцевая стенка может иметь скошенный край с наружной стороны для содействия вхождению в горловину штуцера, а также скошенный край с внутренней стороны для содействия размещению пробки над штыревой частью удерживающего элемента для пробок.
В одном из вариантов осуществления на верхней части корпуса пробки имеется периферийная канавка, окружающая верхней части, и, предпочтительно, одна периферийная канавка. Например, эта канавка может быть выполнена с возможностью подсоединения устройства или устройств для удаления и/или повторной установки пробок наполнительной машины к пробке. Как будет пояснено ниже, одна и та же канавка может также служить для защелкивания колпачка на пробке. В ином варианте осуществления отдельные канавки предназначены для выполнения двух функций. Предпочтительно, чтобы одна или более периферийных канавок располагались на верхней части, а не на наружной кольцевой стенке, с учетом максимально осторожного обращения с наружной стенкой, образующей уплотнение. Например, высокоскоростное устройство для удаления пробок может войти в канавку в верхней части, не нарушая форму наружной стенки, так как верхняя часть является более прочной, чем наружная кольцевая стенка.
В одном из вариантов осуществления внутренняя кольцевая стенка корпуса пробки, при ее наличии, имеет на наружной поверхности рельеф, образованный чередующимися ребрами и канавками, причем указанные ребра образуют фрикционный контакт с внутренней поверхностью горловины. Например, эти ребра и канавки расположены в осевом направлении. При подходящих размерах указанные ребра могут улучшать фрикционный контакт с внутренней поверхностью горловины, например, во избежание риска выпадения пробки из штуцера.
Предпочтительно, чтобы ребра и канавки были выполнены так, что между внутренней поверхностью горловины и внутренней стенкой пробки не было уплотнения. Например, проходы, образованные между канавками, предотвращают увеличение давление, создаваемого между пробкой и горловиной при насаживании на нее пробки. Например, нижние концы ребер скошены, что содействует вхождению горловину штуцера.
В одном из вариантов осуществления каждое защелкивающееся образование на корпусе пробки выполнено у верхней части корпуса пробки. Такая конструкция способствует концентрации любых напряжений, вызванных защелкивающимся соединением между колпачком и пробкой, в верхней части корпуса пробки, и тем самым практически полностью разгружает наружную кольцевую стенку от таких напряжений, что устраняет излишнее воздействие на качество уплотнения, обеспечиваемое наружной кольцевой стенкой.
В одном из вариантов осуществления на верхней части корпуса пробки имеется периферийная канавка, окружающая верхнюю часть, причем верхний выступ на корпусе пробки ограничивает верхний край периферийной канавки, а одно или более защелкивающихся образований колпачка входят в указанную периферийную канавку и образуют контакт под указанным верхним выступом корпуса пробки. Как уже пояснялось, одна и та же канавка может использоваться для обеспечения контакта соответствующего устройства для удаления пробок наполнительной машины с пробкой.
В одном варианте осуществления первое и второе образования для фиксации колпачка представляют собой сформированные за одно целое резьбы.
В ином варианте осуществления первое и второе образования для фиксации колпачка выполнены с образованием защелкивающегося соединения между колпачком и горловиной штуцера. Например, на наружной стороне горловины имеется периферийный буртик для формирования защелкивающегося соединения, а с внутренней стороны колпачка имеется аналогичный ответный буртик (или возвышения), который защелкивается под буртиком горловины. Возможны и другие варианты образования защелкивающегося соединения.
В еще одном варианте осуществления первое и второе образования для фиксации колпачка выполнены с образованием соединения байонетного типа.
В одном из вариантов осуществления, в котором первое и второе образования для фиксации колпачка представляют собой сформированные за одно целое резьбы, предполагается, что наружный диаметр наружной кольцевой стенки корпуса пробки меньше минимального диаметра резьбы на трубчатой горловине, и что внутренний диаметр резьбы на колпачке больше наружного диаметра наружной кольцевой стенки корпуса пробки. Это позволяет опустить колпачок на пробку и избежать касания резьбы колпачка наружной стенки пробки, или оказания чрезмерной нагрузки на нее, таким образом, сохраняя целостность формы и качество уплотнения наружной кольцевой стенки.
В одном варианте осуществления корпус колпачка содержит одно или более отверстий, через которые виден один или более участков корпуса пробки. Например, в варианте осуществления по п. 7 корпус колпачка содержит одно или более отверстий, через которые виден верхний выступ корпуса пробки, когда корпус пробки зафиксирован на корпусе колпачка. Отображение через одно или более отверстий одного или более участков корпуса пробки, например, обеспечивает эффективную оперативную проверку фактического наличия корпуса пробки под колпачком после завершения сборки. Таким образом, это позволяет произвести простую окончательную проверку целостности закрытия наполненного пакета. Кроме того, согласно этому варианту осуществления, возможно использование различных цветов для колпачка и пробки, когда отверстие (отверстия) дает возможность создания желаемого внешнего вида.
В одном из вариантов осуществления на корпусе штуцера ниже указанного первого образования для фиксации колпачка установлены два фланца - верхний и нижний, расположенные вокруг горловины. Как известно специалистам в указанной области, такие фланцы могут использоваться в процессе транспортировки пакетов со штуцерами, например, через наполнительную машину, например, посредством прохождения горловины между параллельными рейками или иными направляющими элементами с частями верхних фланцев, расположенными выше, и частями нижних фланцев, расположенными ниже двух параллельных реек или иных направляющих элементов. Согласно описанию в заявке WO2014171834, указанные фланцы могут также использоваться для хранения пакетов со штуцерами на промежуточных транспортировочных рейках, которые используются для транспортировки пустых пакетов со штуцерами на дистанционно установленную наполнительную машину или дистанционно установленную наполнительную установку.
В одном из вариантов осуществления, как известно специалистам в данной области, на участках указанных верхних и нижних фланцев горловины может быть выполнена пара параллельных вертикальных направляющих поверхностей в диаметрально противоположных местах, что, например, позволяет направлять горловину в направляющую прорезь наполнительной машины.
В одном из вариантов осуществления колпачок имеет такие размеры, что элемент, контролирующий вскрытие, расположенный у нижнего края юбки корпуса колпачка, находится непосредственно над верхним фланцем, когда колпачок установлен на пакете со штуцером.
В одном варианте осуществления элемент, контролирующий вскрытие, на корпусе колпачка и ответные образования, контролирующие вскрытие, выполнены согласно описанию в заявке WO2014007612, которое включено посредством ссылки.
В одном из вариантов осуществления корпус колпачка содержит верхнюю стенку с наружным периметром, причем юбка колпачка нисходит от этого внешнего периметра. На корпусе колпачка имеется одно или более отверстий.
В одном из вариантов осуществления одно или более отверстий выполнены в виде одной или более удлиненных прорезей в окружном направлении, например, в юбке прямо под верхней стенкой.
Например, через одно или более отверстий можно исключительно видеть верхний участок пробки и нельзя видеть наружную кольцевую стенку пробки.
В другом варианте осуществления в верхней стенке может иметься одно или более отверстий, хотя в предпочтительном варианте осуществления верхняя стенка является сплошной и полностью закрывает пробку сверху; в ней также отсутствуют отверстия, через которые можно видеть или получить доступ к пробке сверху.
В одном из вариантов осуществления внутренняя часть юбки содержит выступающий внутрь периферийный прижимной уступ, который защелкивается под периферийным выступом корпуса колпачка, например, указанный уступ ограничивает нижний край одного или более отверстий, таких как, например, удлиненных щелевых отверстий. Этот вариант осуществления позволяет удерживать корпус пробки на его верхней части, что позволяет избежать напряжений в результате защелкивания на наружной кольцевой стенке. Защелкивание можно проверить через одно или более отверстий. Если корпус пробки не достигнет своего конечного положения в корпусе колпачка, то это будет видно через одно или более отверстий, в частности, когда последние спроектированы в виде удлиненной прорези, размещенной непосредственно под верхней стенкой.
В одном из вариантов осуществления верхняя стенка колпачка закрывает всю верхнюю поверхность пробки, так что доступ к пробке сверху отсутствует.
В одном из вариантов осуществления корпус колпачка содержит верхнюю стенку с наружным периметром, в которой указанная юбка нисходит от наружного периметра и в которой корпус колпачка содержит вертикальную панель, продолжающуюся в вертикальной центральной плоскости корпуса колпачка и проходящую над указанной верхней стенкой и вдоль внешней поверхности юбки, тем самым укрепляя корпус колпачка и облегчая захват пользователем. Такое укрепление может иметь преимущества с точки зрения защелкивания между колпачком и корпусом пробки, которая должна оставаться неповрежденной при открытии пользователем пакета со штуцером. Размеры панели могут быть подобраны таким образом, чтобы обеспечить конструкцию, предотвращающую опасность удушения, как показано в настоящем документе. Например, колпачок не входит в испытательный цилиндр для проверки на предмет опасности удушения согласно стандарту EN71-1.
В другом варианте осуществления корпус колпачка, отлитый как одно целое, содержит кольцевую стенку для захвата, которая в общем случае расположена концентрично с юбкой на расстоянии от нее в радиальном направлении, причем соединение с юбкой осуществляется посредством одной или более участков с перепонками. Пример такой конструкции описан в заявке WO 2014007612. Например, колпачок со встроенной стенкой для захвата не входит в испытательный цилиндр для проверки на предмет опасности удушения согласно стандарту EN71-1.
Изобретение в одном из вариантов осуществления также относится к комбинации пакета со штуцером, выполненного с возможностью асептического наполнения текучим продуктом посредством наполнительной машины, и колпачка,
отличающееся тем, что указанная комбинация включает в себя пакет со штуцером, содержащий:
- корпус из гибкого материала,
- штуцер с литым корпусом, изготовленным из пластмассы, на нижнем конце которого имеется крепежный участок, который прикреплен к корпусу пакета, а на верхнем конце которого имеется трубчатая горловина,
при этом горловина имеет внутреннюю поверхность, ограничивающую по меньшей мере участок прохода для продукта, продолжающийся от нижнего отверстия прохода для продукта через корпус штуцера до входного отверстия, расположенного на верхнем конце горловины, и наружную поверхность;
- плотно прилегающую пробку, установленную с возможностью удаления на верхнем конце горловины корпуса штуцера, которая герметично уплотняет проход для продукта в корпусе штуцера; при этом указанная пробка имеет литой корпус, изготовленный из пластмассы, а также продолжающиеся вниз концентрические внутреннюю и наружную стенки, которые образуют между собой открытое снизу кольцевое пространство,
причем верхний участок трубчатой горловины штуцера принят в указанное кольцевое пространство корпуса пробки,
причем указанная наружная кольцевая стенка имеет внутреннюю поверхность, которая образует кольцевую уплотнительную поверхность, например, выступающий внутрь уплотнительный буртик,
и причем наружная поверхность верхнего участка горловины представляет собой взаимодействующую кольцевую уплотнительную поверхность, обеспечивающую герметичный контактмежду наружной кольцевой стенкой пробки и горловиной корпуса штуцера,
причем внутренняя кольцевая поверхность по размеру подходит к трубчатой горловине,
причем ниже верхнего участка наружной поверхности горловины корпуса штуцера имеется отлитая за одно целое резьба, которая имеет меньший диаметр,
и причем наружный диаметр наружной кольцевой стенки корпуса пробки меньше минимального диаметра резьбы на трубчатой горловине,
Причем пробка выполнена с возможностью удаления наполнительной машиной и установки на место посредством насаживания ее на горловину после асептического наполнения пакета текучим продуктом, причем предпочтительно, чтобы удаление пробки, наполнение пакета и установка пробки на место выполнялись в асептической среде,
причем указанная комбинация дополнительно включает в себя открываемый вручную вращаемый колпачок, выполненный с возможностью установки на пакет со штуцером после асептического наполнения и установки пробки обратно на горловину,
причем колпачок имеет корпус, изготовленный литьем под давлением из термопластичного материала, и включает в себя кольцевую юбку, имеющую внутреннюю поверхность, внешнюю поверхность и нижний край,
причем на одном из участков внутренней поверхности юбки имеется отлитая за одно целое резьба, которая взаимодействует с указанной сформированной за одно целое резьбой на горловине корпуса штуцера,
и причем на колпачке и пробке имеются взаимодействующие защелкивающиеся образования, позволяющие навернуть или насадить колпачок на корпус штуцера, в то время как пробка устанавливается на корпус горловины, а защелкивающиеся образования образуют контакт, тем самым соединяя пробку с колпачком таким образом, что при повороте колпачка в направлении открытия, пробка остается соединенной с колпачком и удерживается вместе с ним, чтобы открыть проход для продукта и обеспечить раздачу текучего продукта из наполненного пакета,
и причем ниже юбки на колпачке имеется отлитый за одно целое элемент, контролирующий вскрытие, который позволяет визуально установить, что наполненный пакет открывается впервые,
и причем ниже резьбы на корпусе штуцера имеется один или более отлитых за одно целое образований, которые взаимодействуют с указанным контролирующим вскрытие элементом колпачка с тем, чтобы при первом вскрытии наполненного пакета установить, что такое вскрытие было выполнено первый раз, например по мере того, как одна или более перемычек указанного элемента разрушаются при повороте колпачка с направлении открытия в первый раз.
Изобретение также относится к методу изготовления асептически заполняемого пакета со штуцером с открываемым вручную колпачком, который включает в себя этапы, на которых:
- подают пустой, предпочтительно предварительно стерилизованный пакет со штуцером на наполнительную машину, причем указанный пакет со штуцером содержит:
- корпус из гибкого материала,
- штуцер с литым корпусом, изготовленным из пластмассы, на нижнем конце которого имеется крепежный участок, который прикреплен к корпусу пакета, а на верхнем конце которого имеется трубчатая горловина,
при этом горловина имеет внутреннюю поверхность, ограничивающую по меньшей мере участок прохода для продукта, продолжающийся от нижнего отверстия прохода для продукта через корпус штуцера до входного отверстия, расположенного на верхнем конце горловины, и наружную поверхность,
- плотно прилегающую пробку,
причем указанная пробка установлена с возможностью удаления на верхний конец (например, над верхним концом или в верхний конец) горловины корпуса штуцера и герметично уплотняет проход для продукта внутри корпуса штуцера, причем указанная пробка имеет литой корпус, изготовленный из пластмассы, и также верхний участок и продолжающуюся вниз кольцевую стенку, например, наружную кольцевую стенку, выполненную с возможностью насаживания на верхний участок трубчатой горловины штуцера,
причем указанная кольцевая стенка корпуса пробки имеет поверхность, которая образует кольцевую уплотнительную поверхность, например, выступающий внутрь уплотнительный буртик,
и причем поверхность верхнего участка горловины представляет собой взаимодействующую кольцевую уплотнительную поверхность, обеспечивающую герметичный контакт между кольцевой стенкой пробки и горловиной корпуса штуцера,
причем ниже верхнего участка наружной поверхности горловины корпуса штуцера обеспечено отлитое за одно целое первое образование для фиксации колпачка,
причем пробка выполнена с возможностью удаления наполнительной машиной и установки на место посредством насаживания пробки на горловину после асептического наполнения пакета текучим продуктом,
причем способ дополнительно включает в себя этапы, на которых:
- устанавливают по меньшей мере концевую часть горловины и пробку пустого пакета со штуцером в асептическую среду машины для наполнения, причем в указанных асептических условиях:
- пробку из горловины удаляют посредством наполнительной машины,
- пакет наполняют текучим продуктом через проход для продукта в корпусе штуцера,
- наполненный пакет повторно закрывают посредством насаживания пробки на верхний конец горловины и формирования герметичного контакта с горловиной,
причем способ дополнительно включает в себя этап, на котором:
- обеспечивают открываемый вручную вращающийся колпачок,
выполненный с возможностью установки на пакет со штуцером после указанного асептического наполнения пакета и повторной установки пробки на горловину,
причем колпачок состоит из корпуса, отлитого из термопластичного материала, который включает в себя кольцевую юбку, имеющую внутреннюю и наружную поверхности, и нижний край,
причем участок внутренней поверхности юбки содержит отлитое за одно целое второе образование для фиксации колпачка, выполненное с возможностью взаимодействия с первым образованием для фиксации колпачка на горловине корпуса штуцера,
и причем корпусы колпачка и пробки обеспечены взаимодействующими защелкивающимися образованиями,
и причем ниже юбки на колпачке имеется отлитый за одно целое элемент, контролирующий вскрытие, который позволяет визуально установить, что наполненный пакет открывается впервые,
и причем на корпусе штуцера ниже первого образования для фиксации колпачка имеется один или более отлитых за одно целое элементов, контролирующих вскрытие, которые взаимодействуют с указанным контролирующим вскрытие элементом колпачка с тем, чтобы при первом вскрытии наполненного пакета установить, что такое вскрытие было выполнено первый раз,
причем способ дополнительно включает в себя следующий этап после установки пробки на верхний конец горловины, на котором:
опускают корпус колпачка на пробку таким образом, чтобы первое и второе образования для фиксации колпачка взаимодействовали и вызвали срабатывание защелкивающихся образований для фиксации пробки в колпачке, например, указанное опускание включает в себя навинчивание и/или насаживание,
причем взаимодействующие защелкивающиеся образования фиксируют пробку в колпачке таким образом, что при открытии колпачка вручную пробка остается соединенной с колпачком и удерживается с колпачком, чтобы открыть проход для продукта и обеспечить раздачу текучего продукта из наполненного пакета.
Как отмечалось выше, указанный способ позволяет исключить прохождение колпачком какого-либо процесса стерилизации. Это является целесообразным, например, поскольку контролирующие вскрытие элементы, как правило, трудно стерилизовать из-за наличия небольших зазоров и других сложных деталей. Например, при использовании стерилизующей жидкости или пара, трудно гарантировать удаление остаточных материалов из углов, зазоров или других труднодоступных мест контролирующих вскрытие элементов.
В одном из вариантов осуществления предусматривается, что перед удалением пробки, только пробка и горловина штуцера стерилизуются вместо всего пакета со штуцером, причем только указанные стерилизованные элементы попадают в асептическую среду наполнительной машины для дальнейшего удаления пробки, наполнения и повторной установки пробки.
Понятно, что, если асептические условия не требуются, то шаги по удалению пробки, наполнению и повторной ее установке могут также проводиться в неасептической среде.
Понятно также, что штуцер, пробка и/или колпачок могут быть снабжены одним или более элементами, упомянутыми выше.
В одном варианте осуществления этап опускания корпуса колпачка на пробку выполняется в неасептической среде, например, за пределами наполнительной машины.
В одном из вариантов осуществления наполнительная машина содержит наполнительный патрубок, который включает в себя переднюю концевую часть, которая выполнена с возможностью введения в горловину штуцера, и причем наполнительный патрубок не находится в контакте с кольцевой уплотнительной поверхностью горловины штуцера, которая уплотняется в результате контакта с уплотнительной поверхностью наружной кольцевой стенки корпуса пробки.
В одном из вариантов осуществления наполнительная машина содержит в указанных стерильных условиях устройство для удаления и/или повторной установки пробки, которое осуществляет захват пробки, например, войдя в контакт с периферийной канавкой снаружи корпуса пробки, например, в его верхней части. Понятно, что одно устройство может выполнять обе задачи, или каждая из этих задач может выполняться отдельными устройствами.
В одном из вариантов осуществления наполнительная машина содержит в указанной асептической среде элемент для удержания пробки, выполненный с возможностью временного удержания удаленной пробки до ее установки обратно на горловину штуцера. Например, пробка устанавливается на тот же штуцер, из которого она была удалена. В другом подходе пробка устанавливается на штуцер другого пакета со штуцером, который наполняется наполнительной машиной, например, на следующий штуцер. В одном варианте осуществления способ включает в себя удерживание удаленной пробки указанным элементом для удержания пробок, например, при котором указанное устройство для удаления и/или повторной установки пробок удаляет указанную пробку и передает ее элементу для удержания пробок и/или наоборот.
Как обсуждалось выше, предпочтительно, чтобы плотно прилегающая пробка включала наружную кольцевую стенку, внутренняя поверхность которой образует кольцевую уплотнительную поверхность, которая герметично уплотняется при контакте с соответствующей уплотнительной поверхностью на наружной стороне горловины штуцера. Однако предлагаемый способ также целесообразен в сочетании с пластмассовой плотно прилегающей пробкой, которая имеет внутреннюю кольцевую уплотнительную стенку, которая образует герметичное уплотнение с соответствующей уплотнительной поверхностью внутри горловины штуцера. В последнем варианте осуществления предпочтительно, чтобы наружная кольцевая стенка отсутствовала. В одном из вариантов осуществления с плотно прилегающей пробкой, предназначенной для внутреннего уплотнения, корпус пробки предпочтительно имеет верхний участок с периферийным выступом, который прилегает к верхнему концу горловины штуцера, когда последний закрыт, причем указанный верхний участок предпочтительно имеет диаметр, меньше или равный диаметру верхнего участка горловины.
В одном из вариантов осуществления, при котором пробка имеет внутреннюю кольцевую стенку для обеспечения уплотнения с внутренней частью горловины, можно предположить, что корпус пробки содержит куполообразный или подобный ему участок, примыкающий к нижнему концу внутренней кольцевой стенки. Например, куполообразный участок направляется глубже в горловину штуцера, когда пробку устанавливают в горловину.
В одном из вариантов осуществления корпус пробки содержит один или более центрирующих участков, направленных вниз от верхней части корпуса пробки, например, стоек или внутреннюю кольцевую стенку, описанные выше, и обеспечивающих фрикционный контакт с внутренней поверхностью горловины, когда пробка установлена на верхний конец горловины. Элемент для удержания пробки выполнен с возможностью образования контакта с одним или более центрирующими участками в процессе плотной посадки. Предпочтительно, чтобы элемент для удержания пробки находился на расстоянии от кольцевой уплотнительной поверхности наружной кольцевой стенки удерживаемой пробки во избежание любого контакта и вероятности нанесения царапин, особенно при высокой скорости обработки в наполнительной машине.
В одном варианте осуществления одна или более центрирующих участков корпуса пробки ограничивают открытую нижнюю полость для входа штыревой части элемента для удержания пробки, причем один или более центрирующих участков входят в контакт со штырем при плотной посадке. Как пояснялось выше, это обеспечивает высокую скорость работы и позволяет избежать ненужного контакта с кольцевой уплотнительной поверхностью корпуса пробки.
В одном варианте осуществления центрирующий участок корпуса пробки содержит внутреннюю кольцевую стенку, нисходящую от верхней части корпуса пробки и расположенную коаксиально по отношению к наружной кольцевой стенке, причем внутренняя кольцевая стенка ограничивает открытую снизу полость для приема штыревой части элемента для удержания пробки, причем внутренняя кольцевая стенка образует плотный контакт со штифтом.
Настоящее изобретение также относится к способу по п. 21 изготовления асептически наполняемых пакетов со штуцером с открываемым вручную колпачком,
который включает в себя этапы, на которых:
- подают пустой, предпочтительно предварительно стерилизованный пакет со штуцером на машину для асептического наполнения, причем указанный пакет со штуцером содержит:
- корпус из гибкого материала,
- штуцер с литым корпусом, изготовленным из пластмассы, на нижнем конце которого имеется крепежный участок, который прикреплен к корпусу пакета, а на верхнем конце которого имеется трубчатая горловина,
при этом горловина имеет внутреннюю поверхность, ограничивающую по меньшей мере участок прохода для продукта, продолжающийся от нижнего отверстия прохода для продукта через корпус штуцера до входного отверстия, расположенного на верхнем конце горловины, и наружную поверхность,
- устанавливают по меньшей мере концевую часть горловины и пробку пустого пакета со штуцером в машину для асептического наполнения,
- наполняют при указанных стерильных условиях пакет со штуцером текучим продуктом через проход для продукта в корпусе штуцера,
- устанавливают при указанных стерильных условиях и посредством устройства наполнительной машины стерилизованную пластмассовую пробку, предназначенную для обеспечения плотного контакта, на верхний конец горловины наполненного пакета посредством насаживания пробки на верхний конец горловины и обеспечения плотного контакта с горловиной таким образом, чтобы пробка была установлена с возможностью удаления, например, на верхний конец горловины корпуса штуцера и герметично уплотняла проход для продукта в корпусе штуцера,
причем корпус указанной пробки отлит из пластмассы и имеет верхнюю часть и продолжающуюся вниз кольцевую стенку, например, наружную кольцевую стенку, выполненную с возможностью установки на верхнюю часть трубчатой горловины штуцера,
причем указанная кольцевая стенка имеет поверхность, которая представляет собой кольцевую уплотнительную поверхность, например, выступающий внутрь уплотнительный буртик,
причем наружная и внутренняя поверхности верхнего участка горловины представляют собой взаимодействующую кольцевую уплотнительную поверхность, обеспечивающую герметичный контакт между кольцевой стенкой пробки и горловиной корпуса штуцера,
причем ниже верхнего участка наружной поверхности горловины корпуса штуцера обеспечено отлитое за одно целое соединительное образование для фиксации колпачка,
- удаляют наполненный пакет со штуцером, закрытый указанной плотно прилегающей пробкой, при указанных стерильных условиях и переходят к нестерильным условиям,
причем способ дополнительно включает в себя этап, на котором:
- обеспечивают открываемый вручную вращающийся колпачок, выполненный с возможностью установки на пакет со штуцером после указанного асептического наполнения пакета и повторной установки пробки на горловину,
причем колпачок имеет корпус, отлитый из термопластичного материала, который включает в себя кольцевую юбку, имеющую внутреннюю и наружную поверхности, и нижний край,
причем участок внутренней поверхности юбки содержит отлитое за одно целое второе образование для фиксации колпачка, выполненное с возможностью взаимодействия с первым образованием для фиксации колпачка на горловине корпуса штуцера,
и причем корпусы колпачка и пробки обеспечены взаимодействующими защелкивающимися образованиями,
и причем ниже юбки на колпачке имеется отлитый за одно целое элемент, контролирующий вскрытие, который позволяет визуально установить, что наполненный пакет открывается впервые,
и причем на корпусе штуцера ниже первого образования для фиксации колпачка имеется один или более отлитых за одно целое элементов, контролирующих вскрытие, которые взаимодействуют с указанным контролирующим вскрытие элементом колпачка с тем, чтобы при первом вскрытии наполненного пакета установить, что такое вскрытие было выполнено первый раз,
причем способ дополнительно включает в себя следующий этап после удаления содержимого из наполненного пакета со штуцером, закрытого указанной плотно прилегающей пробкой, при указанных стерильных условиях и нестерильных условиях, на котором:
- опускают корпус колпачка на пробку таким образом, чтобы первое и второе образования для фиксации колпачка взаимодействовали и вызвали срабатывание защелкивающихся образований для фиксации пробки в колпачке, например, указанное опускание включает в себя навинчивание и/или насаживание,
причем взаимодействующие защелкивающиеся образования фиксируют пробку в колпачке таким образом, что при открытии колпачка вручную пробка остается соединенной с колпачком и удерживается с колпачком, чтобы открыть проход для продукта и обеспечить раздачу текучего продукта из наполненного пакета.
Этот способ, например, включает в себя вариант осуществления, в котором пакет со штуцером сначала закрывают другим закрывающим элементом, а не пробкой, поверх которого затем размещают колпачок, например, съемное и одноразовое закрытие фольгой верхнего конца горловины штуцера. Например, такая фольга присутствует, когда предварительно изготовленные пустые пакеты со штуцерами облучают, и ее затем снимают и удаляют в асептической среде наполнительной машины. После наполнения, пробки устанавливают в горловину, причем предпочтительно, чтобы указанная пробка имела описанную выше наружную кольцевую стенку, после чего наполненный и закрытый пакет перемещается за пределы асептической среды. После этого, укупорочная машина устанавливает колпачок, причем пробка устанавливается в колпачке посредством защелкивания, а колпачок устанавливается в горловине штуцера посредством резьбового, байонетного или непосредственно защелкивающегося соединения.
Этот способ также включает в себя вариант осуществления, в котором открытые и пустые пакеты со штуцерами подаются на наполнительную машину, где они сначала проходят стерилизацию по меньшей мере внутреннего объема, например, промывкой внутреннего объема пакета газообразным стерилизатором, паром и т. д. Затем стерилизованный пакет или его участок с горловиной вводят в асептическую среду и потом наполняют пакет. После наполнения, происходит установка пробки и колпачка как описано выше.
Понятно, что штуцер, пробка и колпачок могут иметь одну или более отличительных особенностей, как описано в настоящем документе.
Настоящее изобретение также относится к комбинации пробки с колпачком, выполненным с возможностью установки на горловине контейнера с текучим продуктом, например, на пакете со штуцером. Комбинация может включать в себя пробку и колпачок, как описано в настоящем документе, для использования в пакете со штуцером. Предполагается, что такая же комбинация пробки и колпачка может также использоваться для других контейнеров, имеющих горловину, например, отлитого из пластмассы контейнера с горловиной, или, например, пластмассовой бутылки или картонной коробки с прикрепленным к ней пластмассовым штуцером, что может дать преимущества, аналогичные описанным выше.
Комбинация колпачка и пробки согласно настоящему изобретению содержит:
- плотно прилегающую пробку,
причем пробка установлена с возможностью удаления на верхнем конце трубчатой горловины контейнера для текучего продукта и герметично уплотняет проход для продукта внутри указанной горловины, причем указанная пробка имеет литой корпус, изготовленный из пластмассы, и также имеет верхний участок и продолжающуюся вниз наружную кольцевую стенку, выполненную с возможностью насаживания на верхний участок трубчатой горловины,
причем указанная наружная кольцевая стенка имеет внутреннюю поверхность, которая образует кольцевую уплотнительную поверхность, например, посредством выступающего внутрь уплотнительного буртика, которая выполнена с возможностью взаимодействия с кольцевой уплотнительной поверхностью на наружной поверхности верхнего участка горловины таким образом, чего между наружной кольцевой стенкой пробки и горловиной образуется герметичный контакт,
причем пробка выполнена с возможностью удаления наполнительной машиной и повторной установки посредством насаживания пробки на горловину после наполнения контейнера текучим продуктом, причем указанное удаление пробки, наполнение и повторная установка пробки могут выполняться в асептической среде,
причем указанная комбинация дополнительно содержит:
- открываемый вручную колпачок, выполненный с возможностью установки на контейнер после его наполнения и повторной установки пробки на горловину,
причем колпачок состоит из корпуса, отлитого из термопластичного материала, который включает в себя кольцевую юбку, имеющую внутреннюю и наружную поверхности, а также нижний край,
причем участок внутренней поверхности юбки содержит отлитое за одно целое второе образование для фиксации колпачка, выполненное с возможностью взаимодействия с первым образованием для фиксации колпачка снаружи горловины и ниже ее верхней части,
причем корпусы колпачка и пробки обеспечены взаимодействующими защелкивающимися образованиями,
причем корпус колпачка и корпус пробки выполнены таким образом, что после повторной установки пробки на верхний конец горловины, корпус колпачка можно опустить на пробку таким образом, чтобы первое и второе образования для фиксации колпачка взаимодействовали и вызвали срабатывание защелкивающихся образований и соответствующую фиксацию пробки с колпачком,
причем взаимодействующие защелкивающиеся образования, фиксирующие пробку в колпачке, выполнены так, что при открытии колпачка вручную пробка остается соединенной с колпачком и удерживается с колпачком для открытия прохода для продукта и обеспечения раздачи текучего продукта из наполненного контейнера,
причем ниже юбки на колпачке имеется отлитый заодно с ним элемент, контролирующий вскрытие, который позволяет визуально установить, что наполненный контейнер открывается впервые.
В одном из вариантов осуществления указанной комбинации колпачка и пробки на юбке колпачка имеются по меньшей мере два диаметрально противоположных отверстия, например, расположенные непосредственно под верхней стенкой колпачка, причем на пробке имеется одно или более защелкивающихся образований, продолжаются в направлении указанных отверстий и/или находятся на выступающем внутрь уступе, например, проходящем по периферии с внутренней стороны колпачка на уровне нижнего края указанного одного или более отверстий.
Понятно, что необязательные и/или предпочтительные детали, обсуждаемые в отношении одного из аспектов данного изобретения, одинаково применимы к другому его аспекту.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Далее изобретение будет описано с ссылкой на прилагаемые чертежи. На чертежах:
Фиг. 1 иллюстрирует пример комбинации согласно настоящему изобретению, в которой пустой пакет со штуцером герметично закрыт пробкой;
Фиг. 2 иллюстрирует удаление пробки из горловины штуцера и элемент для временного удержания пробок;
Фиг. 3 иллюстрирует наполнение открытого пакета со штуцером посредством наполнительного патрубка наполнительной машины;
Фиг. 4 иллюстрирует повторную установку пробки на наполненный пакет со штуцером;
Фиг. 5 иллюстрирует колпачок, установленный на наполненный пакет со штуцером;
Фиг. 6-8 иллюстрируют штуцер комбинации, показанной на Фиг. 1;
Фиг. 9-12 иллюстрируют пробку комбинации, показанной на Фиг. 1;
Фиг. 13 иллюстрирует вид в поперечном разрезе плотно прилегающей пробки на горловине штуцера;
Фиг. 14, 15 иллюстрируют колпачок комбинации, показанной на Фиг. 1;
Фиг. 16 иллюстрирует первый вид колпачка в разрезе;
Фиг. 17 иллюстрирует второй вид колпачка в разрезе в направлении, перпендикулярном первому разрезу;
Фиг. 18 иллюстрирует вид в поперечном разрезе сборки колпачка над пробкой на горловине штуцера;
Фиг. 19, 20 иллюстрируют комбинацию в сборе со штуцером, пробкой и колпачком;
Фиг. 21, 22 иллюстрируют альтернативный вариант осуществления штуцера, пробки и колпачка для использования с предлагаемым способом согласно изобретению;
Фиг. 23 иллюстрирует еще один альтернативный вариант осуществления штуцера, пробки и колпачка для использования с предлагаемым способом согласно изобретению;
Фиг. 24 иллюстрирует блок-схему варианта осуществления предлагаемого способа согласно изобретению асептической упаковки жидкого продукта в пакеты со штуцерами.
ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
При помощи Фиг. 1-5 сначала будет пояснен способ изготовления асептически наполняемых пакетов со штуцерами с открываемым вручную колпачком.
На Фиг. 1 показан этап подачи пустого пакета со штуцером (1) на машину для асептического заполнения (не показана). Пустой пакет со штуцером (1) был предварительно стерилизован, например, посредством облучения.
В общем случае, пустой пакет со штуцером, подаваемый на наполнительную машину, содержит корпус (10) из гибкого материала, пластмассовый штуцер (20) и плотно прилегающую пробку (50).
Пластмассовая пробка (50) установлена с возможностью удаления над верхним концом горловины корпуса штуцера и герметично уплотняет проход для продукта в корпусе штуцера.
В этом состоянии пакет (1) подается в наполнительную машину, и при этом по меньшей мере область штуцера (20) и пробка (50) попадают в асептическую среду, например, попадают в асептическую камеру, как например, туннель, наполнительной машины (или вся наполнительная машина помещается в асептическую среду).
На Фиг. 2 показан этап удаления пробки (50) из горловины в наполнительной машине посредством схематически показанного устройства (200) для удаления и повторной установки пробок.
На Фиг. 2 также схематично показано положение в наполнительной машине элемента (210) для удержания пробок, выполненного с возможностью временного удержания удаленной пробки (50). Этот удерживающий элемент (210) расположен в указанной асептической среде. Как показано на чертеже, устройство (200) для удаления и повторной установки пробок удаляет пробку (50) из горловины, например, посредством простого поднятия пробки, а затем передает эту пробку удерживающему элементу. Далее, пакет может быть наполнен, и пробка (50) установлена на место в тот же штуцер.
Например, наполнительная машина представляет собой машину карусельного типа, внутри которой пакет со штуцером перемещается по дуге, а наполнительный патрубок и элемент для удержания пробки перемещаются синхронно с движущимся пакетом. В другом варианте осуществления пробка может устанавливается на штуцер другого пакета со штуцером, который наполняется наполнительной машиной.
На Фиг. 3 показан этап наполнения пакета (1) наполнительным патрубком (220) наполнительной машины. Во избежание пролива, патрубок (220) приводится в герметичный контакт со штуцером (20). Так как пакет был пустым до наполнения, из него не требуется удалять воздух перед наполнением. Этот этап наполнения выполняется в асептической среде.
Как только пакет (1) достаточно наполнен, патрубок (220) отсоединяется от штуцера (20). Затем, как показано на Фиг. 2, пробка (50) извлекается из удерживающего элемента (210) и устанавливается на штуцер (20). Пробка (50) прижимается к верхнему концу горловины, что обеспечивает плотный контакт с горловиной. Наполненный пакет (1) таким образом герметично закрывается пробкой (50) как показано на Фиг. 4.
На Фиг. 5 показана установка вращающегося пластмассового колпачка (70) с возможностью поворота вручную на пакете (1) со штуцером после асептического наполнения пакета и установки пробки на горловину. Предпочтительно, чтобы этот этап выполнялся укупорочной машиной, которая расположена в неасептической среде, так как при этом колпачки (70) не подвергаются стерилизации.
На колпачке (70) имеется отлитый заодно с ним элемент (80), контролирующий вскрытие, который позволяет визуально установить, что наполненный пакет открывается впервые. Корпус штуцера снабжен одним или более образованиями, контролирующими вскрытие, которые взаимодействуют с контролирующим вскрытие элементом колпачка с тем, чтобы при первом вскрытии наполненного пакета установить, что такое вскрытие было выполнено первый раз.
Как будет описано более подробно ниже, установка колпачка (70) включает в себя опускание корпуса колпачка на пробку (50) таким образом, чтобы образования для фиксации колпачка на горловине и юбке колпачка взаимодействовали и вызвали срабатывание защелкивающихся образований на пробке и колпачке. Последние фиксируют пробку в колпачке, тогда как образования для фиксации колпачка соединяют его с горловиной.
Защелкивающееся соединение между пробкой (50) и колпачком (70) таково, что при открытии пакета вручную пробка остается соединенной с колпачком и удерживается вместе с ним, чтобы открыть проход для продукта и обеспечить раздачу текучего продукта из наполненного пакета.
Посредством Фиг. 6-13 будут пояснены детали конструкции штуцера (20) и пробки (50), а также механизм уплотнения между штуцером (20) и пробкой (50).
Штуцер (20) имеет корпус, полученный литьем под давлением в виде монолитного изделия из подходящего пластмассового материала, что является предпочтительным.
На нижнем конце корпуса штуцера имеется крепежный участок (21), который прикреплен к корпусу пакета, например, методами термической сварки. На верхнем конце корпуса штуцера имеется трубчатая горловина (22).
Изображенный на чертеже крепежный участок (21) выполнен с возможностью закрепления участка (21) между противоположными панелями или стенкой пакета (10) вдоль его края. В другом варианте осуществления крепежный участок (21) может, например, быть выполнен в виде кольцевого плоского фланца в плоскости, перпендикулярной вертикальной оси штуцера, причем этот фланец выполняется с возможностью прикрепления штуцера к панели пакета над отверстием в указанной панели.
Изображенный на чертеже крепежный участок (21) имеет ряд вертикально расположенных горизонтальных ребер, например, четыре ребра. В альтернативном примере крепежный участок может иметь три таких ребра, например, с целью образования направленного вниз выступа на нижней стороне нижнего фланца (30), например, по центру вдоль каждой длинной стороны указанного фланца (30). Такой выступ может предотвратить сдвиг при перемещении штуцера по рейкам транспортировочного оборудования, например, наполнителя.
Горловина (22) имеет внутреннюю поверхность (23), которая ограничивает участок прохода (24) для продукта, который проходит от нижнего отверстия (25) прохода через корпус штуцера до входного отверстия (26), расположенного на верхнем конце горловины. Горловина также имеет наружную поверхность (27).
Наружная поверхность верхней части горловины представляет собой кольцевую уплотнительную поверхность (27а), выполненную с возможностью обеспечения герметичного уплотнения с соответствующей уплотнительной поверхностью на внутренней стороне наружной кольцевой стенки пробки (50).
Ниже уплотнительной поверхности (27а) на наружной стороне горловины корпуса штуцера обеспечено отлитое за одно целое первое образование для фиксации колпачка, в данном примере выполненное в виде резьбы (28). Резьба (28) может, например, представлять собой однозаходную полную резьбу двухзаходную резьбу, прерывистую резьбу (как показано на чертеже) или прочий вид резьбы.
Ниже цельноформованного первого образования (28) для фиксации колпачка и выше крепежного участка (21) на корпусе штуцера имеется пара верхних и нижних фланцев (29) и (30), продолжающихся вокруг горловины. Как известно специалистам в данной области, эти фланцы могут использоваться в процессе транспортировки пакетов (1) со штуцерами, например, через наполнительную машину, например, при поддержке направляющего элемента наполнительной машины между фланцами (29) и (30) с противоположных сторон горловины.
Часть горловины, заключенная между этими фланцами (29) и (30), снабжена парой параллельных вертикальных направляющих поверхностей (31) и (32) в диаметрально противоположных местах, что, например, позволяет направлять горловину в направляющую щель наполнительной машины.
На верхней части верхнего фланца (29) (в данном примере, в диаметрально противоположных местах относительно горловины) корпус штуцера снабжен отлитыми заодно с ним элементами (33) и (34), контролирующими вскрытие, которые поднимаются от верхнего фланца и примыкают к горловине корпуса штуцера.
Пробка (50) имеет монолитный отлитый из пластмассы корпус, который является предпочтительным.
В показанном примере корпус пробки имеет верхнюю часть (51) и нисходящую наружную кольцевую стенку (52), выполненную с возможностью насаживания на верхний участок трубчатой горловины штуцера (20).
Внешняя кольцевая стенка (52) имеет внутреннюю поверхность (53), которая представляет собой кольцевую уплотнительную поверхность (54), в данном примере выполненную в виде выступающего внутрь уплотнительного буртика около нижнего края стенки (52). Когда пробку (50) устанавливают на горловину, уплотнительный буртик (54) образует герметичный контакт с уплотнительной поверхностью (27а) на верхней части горловины. Как показано на чертеже, предполагается, что уплотнительный буртик слегка расширяется, когда пробку (50) насаживают на горловину. Предполагается, что это единственное уплотнение между пробкой и горловиной является достаточным для закрытия пакета, что гарантирует качество и длительность хранения упакованного текучего продукта. Поэтому предпочтительно, чтобы между пробкой и горловиной не было дополнительного уплотнения и, кроме того, чтобы не было дополнительного уплотнения в других местах, например, между колпачком и горловиной.
Корпус пробки дополнительно содержит внутреннюю кольцевую стенку (55), выполненную заодно с ним, которая расположена коаксиально или концентрично по отношению к наружной кольцевой стенке и нисходит от верхней части корпуса пробки.
Предполагается, что внутренняя кольцевая стенка (55) служит для центрирования пробки (50) относительно горловины, когда на ней установлена пробка. Поэтому стенка (55) продолжается вниз за пределы наружной кольцевой стенки (52) с тем, чтобы стенка входила в горловину до того, как уплотнительный буртик (54) войдет в контакт с горловиной. Для содействия вхождению в горловину наружный край внутренней кольцевой стенки скошен. Еще один скошенный край выполнен изнутри, чтобы упростить установку на удерживающем элементе (210) для пробок. В возможном варианте конструкции скос снаружи намного больше, чем скос изнутри (например, более косая фаска), для содействия установке пробки (50) на горловину. Длина стенки (55) также может варьироваться, например, по сравнению с изображенным примером.
Когда пробка установлена над верхним концом горловины, внутренняя кольцевая стенка (55) образует фрикционный контакт с ее внутренней поверхностью. Как следует из чертежа, внутренняя и внешняя кольцевые стенки корпуса пробки образуют между собой открытую снизу кольцевую канавку, в которую входит верхний конец горловины, когда пробка установлена на ее верхнем конце.
В изображенном варианте осуществления на наружной поверхности стенки (55) имеются чередующиеся ребра (56) и канавки, расположенные в осевом направлении, причем ребра (56) образуют фрикционный контакт с горловиной корпуса штуцера. Нижние концы ребер скошены, что содействует вхождению в горловину штуцера.
Верхняя часть корпуса пробки выполнена с верхней стенкой (57), внешний периметр которой образует периферийный верхний выступ (58) в радиальном направлении, в то время как верхняя часть образует периферийную канавку (59) под указанным верхним плечом (58).
Кроме того, в этом примере верхняя стенка (57) непосредственно соединена со стенкой (60), образуя удлинение внутренней кольцевой стенки (55). Круглый фланец (61) под канавкой (59) также образует часть верхнего участка пробки. Наружная кольцевая стенка (52) примыкает к верхнему концу по наружному периметру этого фланца (61).
Как следует из Фиг. 2, предполагается, что одна периферийная канавка (59) проходит вокруг верхней части и что эта канавка также служит для соединения пробки (50) с устройством (200) наполнительной машины для удаления и повторной установки пробок.
Как будет пояснено ниже, предполагается, что верхний выступ (58) служит не только для соединения канавки (59), но также выступает в качестве защелкивающегося образования, посредством которого корпус пробки соединяется с колпачком (70). Далее будет показано, что одно или более защелкивающихся образований колпачка заходят в эту периферийную канавку и зацепляются под верхним плечом (58) корпуса пробки.
При помощи Фиг. 13-17 будут обсуждены детали конструкции колпачка (70), а также их взаимодействие с целью защелкивания с пробкой (50).
Колпачок имеет монолитный корпус, сформированный литьем под давлением из термопластичного материала.
Корпус колпачка включает в себя верхнюю стенку (71) с внешним периметром (72). Кольцевая юбка (73) нисходит от внешнего периметра. На нижнем конце предусмотрен колпачок, выполненный заодно с ним ниже юбки, на котором имеется элемент, контролирующий вскрытие, который позволяет визуально установить, что наполненный пакет открывается впервые.
Корпус колпачка снабжен одним или более отверстиями (74) в юбке (73). В данном случае два отверстия (74) расположены в диаметрально противоположных местах непосредственно под верхней стенкой (71). Предпочтительно, чтобы отверстие (74) было выполнено в виде удлиненной прорези в окружном направлении юбки (73).
Кольцевая юбка (73) имеет внутреннюю поверхность (75), которая ограничивает внутреннюю полость колпачка (70). В ее верхнюю области входит колпачок (50). Ниже области, куда входит колпачок, на участке внутренней поверхности колпачка (70) обеспечено отлитое за одно целое второе образование для фиксации колпачка, в данном примере выполненное в виде резьбы (76).
В области, куда входит колпачок, на внутренней поверхности (75) корпуса колпачка обеспечено отлитое за одно целое защелкивающееся образование (78), выполненное с возможностью соединяться с пробкой (50) посредством защелкивания, когда колпачок (70) насаживается на пробку (50), установленную на горловине штуцера.
В этом примере защелкивающееся образование (78) выполнено в виде выступающего внутрь периферийного защелкивающегося уступа (78), предпочтительно расположенного непосредственно под одним или более отверстиями (74), в данном примере выполненными в виде удлиненных прорезей (74).
Как лучше всего показано на Фиг. 18, защелкивающееся образование (78) может защелкиваться в канавке в верхней части пробки (50) и входить в зацепление под верхним плечом (58) пробки (50). Такое защелкивание гарантирует сцепление, когда пользователь открывает пакет со штуцером.
Как можно видеть, предпочтительно, чтобы внутренний диаметр области, куда входит пробка, отверстия колпачка (70) был таким, чтобы наружная кольцевая стенка (52) пробки (50) входила в нее с радиальным зазором с тем, чтобы функция уплотнения не могла быть нарушена при установке колпачка (70) над пробкой (50).
Как можно видеть, зацепление защелкивающихся образований (78) и (58) между колпачком и пробкой расположено вдали от наружной кольцевой стенки пробки, так что функция уплотнения не нарушается при установке колпачка (70) над пробкой (50).
Как можно видеть, внутренний диаметр резьбовой части колпачка (70) больше, чем наружный диаметр пробки (50), так что колпачок (70) может быть опущен на пробку так, чтобы резьба колпачка не воздействовала на пробку.
Как можно видеть, предпочтительно, чтобы верхняя стенка (71) колпачка закрывала всю верхнюю поверхность пробки (50), чтобы исключить доступ к пробке сверху.
На Фиг. 18 также показано, что внешний диаметр наружной кольцевой стенки (52) корпуса пробки меньше, чем минимальный диаметр резьбы (28) на трубчатой горловине (22). В частности, горловина включает в себя коническую часть, на которой расположена резьба или по меньшей мере ее часть.
Корпус колпачка также содержит вертикальную панель (79), проходящую в вертикальной центральной плоскости корпуса колпачка и проходящую через верхнюю стенку (71) и вдоль наружной поверхности юбки (73). Эта панель, на которую могут наноситься отлитые заодно с ней фирменные знаки, эффективно укрепляя корпус колпачка и облегчая захват пользователем. Как видно из Фиг. 18, это усиление может быть целесообразным с точки зрения защелкивающегося соединения между колпачком и корпусом пробки.
На Фиг. 18 также показано, что уплотнение между уплотнительным буртиком (54) пробки (50) на наружной стороне горловины штуцера является единственным уплотнением в полностью собранном механизме изоляции внутреннего объема пакета от окружающей среды. При желании можно предусмотреть одно или более дополнительных уплотнений между пробкой и горловиной, например, между верхним концом горловины и пробкой и/или между внутренней поверхностью горловины и внутренней кольцевой стенкой пробки. Однако, как обсуждалось выше, наличие единого уплотнения вокруг наружной поверхности горловины считается достаточно эффективным и надежным.
В представленном здесь варианте осуществления элемент, контролирующий вскрытие, на корпусе колпачка и ответные контролирующие вскрытие образования на корпусе штуцера выполняются как описано в заявке WO2014007612, которая включена в настоящий документ посредством ссылки. Конструкция элемента, контролирующего вскрытие, будет вкратце рассмотрена ниже, поскольку подробная информация приведена в упомянутом источнике предшествующего уровня техники.
Корпус (70) колпачка содержит кольцо (80), контролирующее вскрытие, которое выполнено заодно с юбкой (73). Кольцо, контролирующее вскрытие, состоит из двух кольцевых сегментов, причем каждый сегмент кольца имеет базовую часть и индикаторную часть (81). Индикаторная часть (81) соединена у его переднего конца посредством цельноформованных деликатных перемычек (82) с соседним задним концом базовой части другого кольцевого сегмента. Штуцер (20), в данном примере расположенный на верхней поверхности каждой части верхнего фланца (29), имеет для каждого кольцевого сегмента (31) кольца, контролирующего вскрытие, выступ (33) и (34), предотвращающий вращение. Этот выступ (33), (34) выполнен с возможностью зацепления соответствующим передним концом индикаторной части (81) сегмента. При повороте колпачка (70) пользователем в направлении открытия из его закрытого положения, передний конец индикаторной части (81) входит в зацепление с выступом (33), (34), который затем предотвращает дальнейшее движение головки в направлении открытия колпачка. Это приводит к разрушению деликатной перемычки (82) и остаточной деформации индикаторной части (81).
Более подробно, выступ (33), (34) имеет участок захвата с выемкой со стороны выступа, обращенной к переднему концу индикаторной части (81), и также имеет наружную стенку захватывающего участка с наружной поверхностью, которая расположена вдоль внутренней поверхности базового участка у его заднего конца, когда колпачок находится в закрытом положении. Передний конец индикаторной части (81) расположен на некотором расстоянии в направлении радиально внутрь от заднего конца соседнего базового участка, когда колпачок находится в закрытом положении, так что при повороте колпачка пользователем в направлении открытия от закрытого положения в первый раз, передний конец индикаторной части (81) входит в углубление захватывающего участка, что предотвращает его дальнейшее движение в направлении открытия, в то время как наружная стенка захватывающего участка входит в промежуток между отстоящими друг от друга передним и задним концами, деликатная перемычка (82) между указанными передним и задним концами разрывается, а индикаторная часть (81) изгибается, складывается и/или сворачивается, будучи подвергнутой остаточной деформации при дальнейшем вращении колпачка в направлении открытия.
Понятно, что изображенный на чертеже элемент, контролирующий вскрытие, является лишь одним из предпочтительных примеров, и возможно использование многих других вариантов контролирующих вскрытие устройств. Предпочтительно, чтобы контролирующие вскрытие устройства были таковыми, чтобы все их части, выполненные заодно с колпачком, оставались частью колпачка и не оставались на штуцере.
Предпочтительно, чтобы контролирующие вскрытие устройства были таковыми, чтобы пробка оставалась в герметичном контакте с горловиной штуцера по меньшей мере до тех пор, пока при вскрытии не будет разрушена одна или более деликатных перемычек. Это гарантирует, что невозможно, например, непреднамеренно, повернуть колпачок, чтобы нарушить уплотнение без видимого подтверждения устройством, контролирующим вскрытие.
Понятно, что для потребительских товаров наличие устройства, контролирующего вскрытие, является важным, так как это дает возможность потребителю проверить целостность закрытия пакета. Как уже обсуждалось, предлагаемый подход обеспечивает преимущество, заключающееся в том, что даже в случае асептически упакованных продуктов нет необходимости в стерилизации колпачка.
На Фиг. 19 и 20 показан колпачок в сборе. На практике колпачок (70) будет насажен на пробку, а затем прижат еще больше для формирования контакта между резьбами колпачка и штуцера. Последнее потребует соответствующей конструкции резьбы, которая известна в технике. Нажатие вниз также приводит к правильной установке элемента конструкции колпачка, контролирующего вскрытие, относительно соответствующей формирований (35) штуцера.
Как видно на Фиг. 19, пробка (50) видна через отверстия (74) колпачка (70). Это позволяет легко проверить наличие пробки и ее правильную установку. Это также позволяет создать визуальный эффект, например, если колпачок и пробка имеют разные цвета.
Поскольку пробка остается в колпачке при открытии пакета, пользователь вряд ли осознает или не осознает вообще, что в колпачке присутствует пробка, и будет использовать сборку как будто это обычный колпачок. Пользователь может также завинтить колпачок с пробкой, удерживаемой в нем, обратно на горловину штуцера, чтобы снова закрыть пакет. При этом пробка (50) вновь выполнит свою функцию уплотнения, как описано в настоящем документе.
Как обсуждалось выше, предпочтительно, чтобы плотно прилегающая пробка имела наружную кольцевую стенку, внутренняя поверхность которой образует кольцевую уплотнительную поверхность, которая создает герметичное уплотнение на соответствующей уплотнительной поверхности наружной стороны горловины штуцера.
На Фиг. 21, 22 показан альтернативный вариант осуществления штуцера, пробки и колпачка для использования с предлагаемым способом. На этих чертежах одинаковые или аналогичные детали или участки обозначены теми же номерами, но с апострофом.
Например, пластмассовая плотно прилегающая пробка (50') здесь имеет внутреннюю кольцевую уплотнительную стенку (63), которая образует герметичное уплотнение с соответствующей уплотнительной поверхностью внутри горловины (22') штуцера (20'). В пробке (50') наружная кольцевая стенка отсутствует.
Верхняя часть пробки (50') имеет периферийный выступ (64), который примыкает к верхнему концу горловины штуцера, когда штуцер закрыт. Верхняя часть имеет диаметр, меньше или равный диаметру верхней части горловины.
Как можно видеть, пробка (50) соединена с колпачком (70') посредством защелкивающихся образований (78') и (58'). Предпочтительно, чтобы пробка (50') также имела канавку (59'), что, например, позволяет ей взаимодействовать с устройством (200) для удаления и повторной установки пробок.
На Фиг.23 показан еще один вариант осуществления штуцера, пробки и колпачка для использования с предлагаемым способом. На этих чертежах одинаковые или аналогичные детали или участки обозначены теми же номерами, но с двойным апострофом.
Пластмассовая плотно прилегающая пробка (50") имеет внутреннюю кольцевую уплотнительную стенку (63"), которая образует герметичное уплотнение с соответствующей уплотнительной поверхностью внутри горловины (22') штуцера (20'). В пробке (50') наружная кольцевая стенка отсутствует.
Верхняя часть пробки (50'') имеет периферийный выступ (64), который примыкает к верхнему концу горловины штуцера, когда штуцер закрыт. Верхняя часть имеет диаметр, меньше или равный диаметру верхней части горловины.
Как можно видеть, пробка (50'') соединена с колпачком (70'') посредством защелкивающихся образований (78'') и (58''). Предпочтительно, чтобы пробка (50'') также имела канавку (59''), что, например, позволяет ей взаимодействовать с устройством (200) для удаления и повторной установки пробок.
Как можно видеть, корпус пробки содержит куполообразный участок (65) или подобный ему, который примыкает к нижнему концу внутренней кольцевой стенки (63'). Куполообразный участок направляется глубже в горловину штуцера, когда пробку устанавливают в горловину.
Фиг. 24 иллюстрирует блок-схему варианта осуществления предлагаемого способа согласно изобретению асептической упаковки жидкого продукта в пакеты со штуцерами.
Первый блок (300) представляет собой изготовление самих пакетов (10) и их оснащение штуцерами и пробками (50), которые закрывают все еще пустые пакеты со штуцерами. Предпочтительно, чтобы закрытые пакеты со штуцерами размещались на транспортировочных рейках, например, с фланцами C-образных рельсов, образующих зацепление между фланцами штуцера.
Второй блок (301) представляет собой стерилизацию пустых пакетов со штуцерами, закрытых пробками (50), например, посредством облучения. Предпочтительно, чтобы на этом этапе пакеты со штуцерами принимались на транспортировочных рейках, например, множество реек, заполненных пакетами и упакованных в конверт для транспортировки, например, в коробку и/или пластмассовый пакет.
Схема (302) очень схематично представляет собой наполнительную машину, а схема (303) очень схематично представляет собой асептическую среду в указанной наполнительной машине, например, образованную камерой, в которой поддерживается положительный поток стерилизованного газа. Как обсуждалось выше, возможно прохождение всего пакета через эту зону. В другом варианте осуществления только область пробки и штуцер проходят через асептическую зону.
Как обсуждалось выше, пакеты со штуцерами могут проходить через камеру или туннель со стерилизующими парами, например, с перекисью водорода, для стерилизации наружных поверхностей перед подачей в асептическую камеру, где пробку сначала удаляют, затем наполняют пакет и повторно закрывают пробкой.
Третий блок (304) представляет собой удаление пробки (50) из горловины, например, посредством обычного подъемного действия, в условиях асептической среды. Как обсуждалось выше, предпочтительно, чтобы пробка временно удерживалась специальным удерживающим элементом в указанной асептической среде.
Четвертый блок (305) представляет собой наполнение открытого пакета, например, посредством наполнительного патрубка (210), в условиях асептической среды.
Пятый блок (306) представляет собой повторную установку пробки на горловину в условиях асептической среды. Как обсуждалось выше, уплотнительный буртик (54) гарантирует герметизацию заполненного пакета.
Схема (307) очень схематично представляет собой укупорочную машину, расположенную вне асептической среды. Предпочтительно, чтобы укупорочная машина находилась непосредственно за наполнительной машиной. В одном из вариантов осуществления укупорочная машина и наполнительная машина имеют общий каркас и таким образом выполнены в виде интегрированной машины для наполнения и укупорки.
Шестой блок (308) представляет собой сборку колпачка (70), причем колпачок (70) соответствующим образом опущен сначала на пробку, а затем на штуцер (20). Как обсуждалось выше, в этом процессе укупорки колпачок защелкивается на пробке (50), а имеющиеся на колпачке резьба или другие образования для фиксации колпачка входят в зацепление со штуцером. Кроме того, в том же процессе, элемент колпачка, контролирующий вскрытие, располагается в непосредственной близости от ответных образований на штуцере.
Седьмой блок (309) представляет собой выпуск наполненных и закрытых пакетов, готовых для продажи потребителям.