Металевий контейнер

Реферат: Металевий корпус 1 контейнера містить основу і в цілому циліндричну бічну стінку 3. Верхній край циліндричної бічної стінки згорнутий для формування порожнистого кільцевого буртика 5 навколо верхнього відкритого краю корпусу контейнера та містить виїмку 6, сформовану на периферійній точці кільцевого буртика. Корпус контейнера призначений для використання з вивільнювальною кришкою 2, сформованою з торцевою стінкою 7 і звисаючою смугою 8 і має кільцевий шар ущільнювального матеріалу 9, передбаченого на внутрішній стороні торцевої стінки, прилеглої до смуги. Коли кришка притискається до корпуса контейнера, кільцевий буртик входить у зачеплення з кільцевим шаром ущільнювального матеріалу, і частина цього матеріалу розповсюджується у виїмку 6. Кришка утримується на контейнері тільки за рахунок часткового вакууму, який утворюється в ньому під час обробки харчового продукту в контейнері. Після обробки користувач відкриває контейнер шляхом повороту кришки. Ущільнювальний матеріал у виїмці змушує кришку відриватися від контейнера, пошкоджуючи ущільнення та вивільнюючи кришку. UA 115552 C2 (12) UA 115552 C2 UA 115552 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Область техніки Винахід відноситься до металевого корпуса контейнера, призначеного для використання з вивільнювальною кришкою, яка містить кільцевий шар герметизуючого компаунду. Рівень техніки Відомий контейнер, який містить металевий корпус банки, має, як правило, циліндричну бічну стінку зі згорнутим верхнім краєм для формування кільцевого буртику, що оточує верхній відкритий край корпуса, призначений для використання з кришкою, яка щільно надівається на корпус банки для герметизації, та утримується в положенні виключно за допомогою вакууму, який утворюється у вільному просторі над продуктом в контейнері в процесі обробки. Кришка змонтована із засобами вивільнення вакууму, що являють собою невеликий отвір в торцевій стінці кришки, який зазвичай закритий за допомогою пластмасової вставки, що виривається, або відривної прокладки. Після вивільнення вакууму кришка відривається від корпусу контейнера. Також відомі металеві контейнери, сформовані з різьбою для з'єднання з кришкою, однак формування різьби на горловині контейнера є дуже складним і призводить до пошкодження внутрішніх покриттів контейнера, які захищають метал контейнера від його вмісту. Крім того, добре відомі контейнери, в яких металева вивільнювальна кришка, що містить шар герметизуючого компаунду, встановлена на корпусі скляного контейнера. Традиційно, кришка за допомогою різьби встановлена на корпусі таким чином, що верхня поверхня горловини контейнера ущільнена шаром герметизируючого компаунду. Швидкість заповнення для таких контейнерів, як правило, складає приблизно до 500 контейнерів на хвилину. З огляду на час, потрібний для різьбового закупорювання в процесі виробництва, було розроблено модифікований пристрій, в якому кришка виконана з герметизуючим компаундом, сформованим на зовнішній частині торцевої стінки кришки та на внутрішній бічній стінці кришки або на смузі. Цей тип кришки може бути щільно посаджений на різьбу контейнера під час виробництва заповненого контейнера. Швидкість заповнення для таких контейнерів може сягати близько 1000 контейнерів на хвилину. Різьба корпусу покривається герметизуючим компаундом з утворенням принаймні часткової різьби на ньому таким чином, що коли контейнер підлягає відкриванню, відносний поворот кришки і корпуса контейнера призводить до пошкодження ущільнення і дозволяє зняти кришку. Така конструкція є корисною для деяких харчових продуктів, коли після заповнення та закупорювання в контейнері зберігається частковий вакуум. Під час процесу заповнення контейнера пара впорскується у вільний простір відкритого контейнера над гарячим харчовим продуктом, певну вагу якого було завантажено у контейнер. Потім кришка притискається до контейнера і внаслідок конденсації пари в контейнері над вільним простором формується частковий вакуум, який сприяє надійному утримуванню кришки на місці на корпусі контейнера. У повністю охолодженому заповненому контейнері вакуум складає зазвичай близько 0,3 бар. Цей частковий вакуум повинен бути вентильований, щоб дозволити зняття кришки. Розкриття винаходу Відповідно до винаходу розроблено такий пристрій, в якому ні контейнер, ні кришка не повинні бути забезпечені ні різьбою, ні будь-якими іншими механічними засобами зачеплення для утворення ущільнення між кришкою та корпусом контейнера. Кришка просто натискається вниз на заповнений контейнер для формування ущільнення. У пристрої відповідно до винаходу кришка утримується на корпусі контейнера за допомогою часткового вакууму, утвореного в корпусі контейнера під час виробництва заповненого контейнера. Кільцева ущільнювальна поверхня контейнера виконана дискретною, що викликає пошкодження ущільнення, а тому, коли кришку повертають з вихідного закритого положення до вивільненого, внутрішній об'єм корпуса вентилюється. Відповідно до винаходу розроблено металевий корпус контейнера для використання з вивільнювальною кришкою, який містить кільцевий шар ущільнювального матеріалу; корпус включає основу і в цілому циліндричну бічну стінку; який відрізняється тим, що верхній край циліндричної бічної стінки є згорнутим для утворення порожнистого кільцевого буртику, що оточує верхній відкритий край корпусу контейнера; і в якому дискретність сформована на буртику у вигляді одної чи більше виїмок та/або одного чи більше виступів. Винахід забезпечує декілька переваг. Кришка знімається з корпусу просто шляхом скручування і немає ніякої необхідності в забезпеченні пристрою вакуумного вивільнення в торцевій стінці кришки. Відсутня необхідність у створенні різьби на горловині контейнера. Це значно спрощує виробництво корпусу контейнера і приводить до економії матеріалу, оскільки може бути передбачена більш коротка горловина. 1 UA 115552 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Наявність лише кільцевого шару герметизуючого компаунду на торцевій стінці закупорювальної кришки означає, що герметизуючий компаунд не повинен бути відлитим, а може бути сформований під дією сили тяжіння. При цьому використовується менше компаунду, значно спрощується виробництво і видалення відходів, утворених в процесі лиття компаунду. Оскільки кришка не потребує виступів для різьбового зачеплення, між смугою кришки та горловиною корпуса контейнера може бути передбачений дуже невеликий радіальний зазор. Це зменшує ризик попадання сторонніх речовин, комах тощо, а також підвищує опір випадковому пошкодженню. Відсутність будь-якої різьби на кришці означає, що вона може бути зменшена по висоті, що призводить до економії матеріалу. Крутний момент, необхідний для відкриття контейнера, виготовленого відповідно до винаходу, значно менший за традиційно потрібний для відкриття контейнера з різьбою. Наприклад, крутний момент для відкриття кришки діаметром 51 мм був зменшений з приблизно 3,4 Нм до лише близько 1,0 Нм. Зменшення відкриваючого крутного моменту дозволяє використовувати меншу кількість мастильних матеріалів у компаунді. Ці мастильні матеріали є одною з основних причин міграції в продукт під час обробки. Таким чином, новий дизайн також має переваги щодо безпеки харчових продуктів. Короткий опис креслень Варіанти втілення даного винаходу описані нижче з посиланнями на креслення, на яких: Фігура 1 являє собою вид в перспективі на корпус контейнера; Фігура 2 являє собою вид в перспективі на корпус контейнера і кришку; Фігура 3 являє собою збільшений частковий вигляд верхньої частини корпуса контейнера; Фігура 4 являє собою наступний збільшений вигляд зверху на частину ободу корпуса контейнера; Фігура 5 являє собою розріз через частину верхньої частини корпуса контейнера; Фігура 6 являє собою вид, аналогічний фігурі 5, взятий через проріз в ободі; Фігура 7 представляє покомпонентне зображення верхньої частини контейнера і кришки; Фігура 8 являє собою вид в перспективі на верхню частину контейнера кришку в зібраному стані; Фігура 9а являє собою розріз через частину верхньої частини контейнера і кришки в точці А на фігурі 7; Фігура 9b являє собою розріз через частину верхньої частини контейнера і кришки в точці В на фіг.7; Фігура 9c являє собою розріз через частину верхньої частини контейнера і кришки в точці С на фігурі 7; Фігура 10 являє собою розріз через частину верхньої частини контейнера і кришки в точці В на фігурі 7 після того, як кришка була повернута проти годинникової стрілки; і Фігура 11 являє собою розріз частини верхньої частини контейнера і кришки в точці С на фігурі 7 після того, як кришка була повернута проти годинникової стрілки. Спосіб втілення винаходу Корпус 1 контейнера і кришка 2, які виготовлені з металу, показані на кресленнях. Корпус 1 контейнера має бічну стінку 3, виготовлену з листа металу, який сформований у циліндр, кінці листа незначно накладаються один на одний та зварюються разом вздовж шва. Цей тип виробництва добре відомий. Нижня торцева стінка 4 контейнера з'єднана швом з циліндричної бічною стінкою. Верхній край бічної стінки 3 згорнутий назовні на зрізаному краю бічної стінки для повертання. Згорнутий назовні верхній край бічної стінки утворює порожнистий кільцевий буртик або вигин 5, який оточує верхній відкритий край корпусу контейнера для формування ободу контейнера, верхня поверхня якого забезпечує кільцеву ущільнювальну поверхню. В якості альтернативи (не показано) верхня частина бічної стінки може бути згорнута всередину для формування кільцевого буртику. Наприклад, зварений корпус банки діаметром 73 мм виготовлений з білої жерсті товщиною 0,18 мм і має верхній буртик або вигин 5 з діаметром близько 1,5-2 мм. Як показано, у периферійній точці на кільцевому буртику 5 сформована одна виїмка 6. Виїмка виконана у вигляді невеликої вм'ятини або впадини, орієнтованої взагалі радіально ззовні. Глибина виїмки складає близько 0,4 мм, приблизно чверть діаметру буртика, і вона має периферичну довжину приблизно 4-5 мм, орієнтовно подвійний діаметр буртика. Кількість і глибина виїмок може бути різною з метою забезпечення відносно легкого повороту кришки та вентилювання протягом 5 секунд. В ідеалі, вентилювання має бути 2 UA 115552 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 закінчено протягом 1-2 секунд. Це може бути досягнуто за допомогою єдиної виїмки з глибиною близько 0,4 мм або двох чи трьох виїмок з глибиною близько 0,2 мм. Виїмка або виїмки можуть бути сформовані на буртику після загортання верхнього краю бічної стінки для формування буртику шляхом натискання на нього прийнятним штампом. В альтернативному варіанті втілення (не показано), дискретність на буртику утворена одним чи більше виступами. Ці виступи можуть бути створені шляхом витискання чи шляхом іншої обробки сформованого буртика в одному чи більше периферійних положеннях. Кришка 2 виконана з торцевою стінкою 7 і звисаючою смугою 8. Кільцевий шар 9 ущільнювального матеріалу передбачений на внутрішній стороні торцевої стінки, прилеглої до смуги. Коли кришка 2 притискається до корпусу контейнера під час обробки, кільцева ущільнювальна поверхня на кільцевому буртику входить в зачеплення з кільцевим шаром 9 ущільнювального матеріалу, і частина цього матеріалу заходить до виїмки для принаймні часткового її заповнення, як показано на фігурі 9b. Якщо буртик виконаний з одним або більше виступами, ущільнювальний матеріал буде, принаймні частково, охоплювати виступи. Кришка може бути виконана з численними пелюстками в нижній частині смуги. Ці пелюстки утворюють затискачі, які забезпечують вільне обтискаюче прилягання до буртика корпуса для сприяння повторній установці кришки після відкриття. Вони, однак, не відіграють ніякої ролі в утворенні ущільнення між кришкою та корпусом контейнера і мають бути переміщені вгору поза буртиком після пошкодження ущільнення. Кришка переважно виготовлена з білої жерсті. Торцева стінка має центральну висувну панель, відому як "вакуумна кнопка" 10, яка звичайно підтримується в увігнутій формі за рахунок часткового вакууму в закритому контейнері. Кнопка спливає в опуклу форму для попередження про те, що вакуум був вентильований і, отже, ущільнення було пошкоджено. Кришка повинна бути виготовлена зі сталі, а не з алюмінію, щоб забезпечити цю функцію. Герметизуючий компаунд являє собою ПВХ пластизоль, яку наносять на кришку через сопло шляхом осадження під дією сили тяжіння для формування взагалі навіть кільцевого шару. Він отверджується перед процесом заповнення, але буде розм'якшуватися у процесі заповнення та закупорювання під дією пари у вільному просторі над харчовим продуктом так, що зможе затекти у виїмку 6 і розташовуватися навколо кільцевої ущільнювальної поверхні 4 та у виїмці. Конденсація пари викликає виникнення у вільному просторі часткового вакууму, що складає близько 0,3 бар, який утворює ущільнення між корпусом і кришкою і надійно утримує кришку на корпусі. Після закупорювання заповнений контейнер зазвичай обробляється відповідно до необхідних умов зберігання продуктів, наприклад, продукти з високим вмістом цукру, кислоти або солі можуть бути просто заповнені гарячими або бути пастеризованими при температурі 85100 °C, тоді як продукти на основі м'яса, які не містять натуральних консервантів, вимагають повного процесу стерилізації при температурі 121-130 °C для зберігання харчового продукту. Для задоволення різних умов обробки були розроблені специфічні типи компаундів, наприклад, видувний компаунд зазвичай використовується для пастеризованих продуктів, оскільки він утримує в ущільнювальному шарі газові раковини, які роблять компаунд гнучким для того, щоб відповідати ущільнювальній поверхні при відносно низьких температурах. Для стерилізованих продуктів може бути використана така ж чи менша кількість спінюючих агентів для формування жорсткого ущільнюючого шару, який є більш пружним і придатним для високотемпературної обробки. Винахідниками виявлено, що жорсткі не видувні матеріали є особливо придатними для створення вентиляційної властивості. У цьому випадку компаунд краще зберігає в пам'яті форму виїмки після обробки та утворює стабільний вентиляційний канал, коли кришка вперше повертається, як описано нижче. Також можуть бути використані інші типи матеріалів ущільнюючих прокладок, а не лише такі як ПВХ текучі матеріали, це пресовані ТПЕ-матеріали або окремі прокладки з еластомірних матеріалів. Корпус контейнера 1 виконаний з кільцевим округлим виступом 15 під кільцевим буртиком 5 для захисту нижнього краю кромки кришки від бокового удару під час поводження з банкою. Це також забезпечує периферичну міцність верхньої частини банки, запобігаючи її переходу в овальну форму внаслідок удару на кришку. Банка спеціально розроблена такою, щоб мати здатність до високого осьового навантаження для того, щоб дозволити укладання на піддони після закупорювання та обробки. Зазвичай навантаження більше 1,5 кН досягається шляхом використання дрібних кутових профілів в межах бокової стінки, де зміни в геометрії складають не більше 30 градусів від вертикалі. 3 UA 115552 C2 5 10 15 20 25 30 35 Висока міцність обшивки потрібна для витримування обробки та роздачі оброблюваного пакету, у якому зазвичай є вакуум приблизно 0,3 бар, таким чином контейнер розраховують на вакуум щонайменше 0,5 бар. Міцність обшивки забезпечується оребрінням (рядом кільцевих буртиків) або формуванням бочки (великого сферичного профілю). Відкривання закупореного контейнера описується з посиланнями на фігури 7-11. Перед відкриванням частковий вакуум в контейнері є єдиним механізмом, який утримує кришку 2 на корпусі контейнера. Процес відкривання вимагає того, щоб ущільнення між кришкою та корпусом контейнера пошкоджувалося таким чином, щоб частковий вакуум вентилювався і кришка вивільнялася. На фігурі 7 позначені положення A, B і C. Процес відкривання вимагає повороту кришки відносно корпусу контейнера, і для користувача є природнім поворот кришки на корпусі контейнера проти годинникової стрілки. В цьому випадку частина кришки з початкового положення А переміщується в положення В, і частина кришки з початкового положення В (місце розташування виїмки) переміщується в положення С. На фігурах 9а, 9b і 9c показані розрізи через контейнер і кришку в положеннях А, В і С перед відкриванням. Як видно, верхня поверхня буртику 5 формує зазор у шарі 9 ущільнювального матеріалу, і що цей зазор є більш вузьким у положенні В, де ущільнювальний матеріал заповнює виїмку. Оскільки кришка повертається проти годинникової стрілки, вузький зазор у положенні В змушує кришку відірватися від контейнера, пошкоджуючи ущільнення між кришкою та контейнером, як показано на фігурі 11. У той же час, ширший зазор формується у положенні А, утворюючи вентиляційний канал під час обертання навколо положення B через невеликий підйом кришки. Цей вентиляційний канал позначено стрілками на фігурі 10. У показаному варіанті втілення передбачена лише одна вентиляційна виїмка, оскільки кожною такою виїмкою створюється навантаження, отже, наявність лише одної виїмки зменшує сумарне навантаження. По-друге, для підйому панелі під дією вакууму, яка перебуває нижче виїмки, якщо вони розташовані на одному боці, необхідне осьове навантаження. Можуть бути передбачені дві чи більше виїмок, але винахідники вважають, що найкращим рішенням буде наявність лише одної, оскільки це зменшує крутний момент, необхідний для відкривання контейнера. Однак, існує ризик того, що одна виїмка сприйматиметься кінцевим споживачем як дефект. Якщо ж передбачити дві чи більше виїмок, то цей ризик, ймовірно, буде дещо пом'якшений. Якщо буртик виконаний з одним чи більше виступами замість одної чи більше виїмок, ущільнювальний матеріал буде розповсюджуватися принаймні частково навколо виступів і механізм, що має місце при відкриванні контейнера, буде таким самим. Зрозуміло, що кришка не може належним чином знову закупорити корпус контейнера після відкривання і вивільнення вакууму. Така конструкція є придатною для харчових продуктів, які мають бути спожиті одразупісля відкривання контейнера, хоча кришка може бути замінена на контейнері та може використовуватися як кришка, наприклад, при зберіганні продукту в холодильнику. 40 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 45 50 55 1. Контейнер, який містить: металевий корпус контейнера, що включає основу і в цілому циліндричну бічну стінку, верхній край якої згорнутий для формування порожнистого кільцевого буртика навколо верхнього відкритого краю корпусу контейнера, а у периферійній точці або відповідних периферійних точках кільцевого буртика утворено дискретність у формі одної чи більше виїмок і/або одного чи більше виступів; та вивільнювальну кришку, яка виконана з торцевою стінкою та звисаючою смугою, й містить на внутрішній стороні торцевої стінки, прилеглої до смуги, кільцевий шар ущільнювального матеріалу, при цьому ущільнювальний матеріал є таким, що отверджується перед процесом заповнення контейнера, але буде розм'якшуватися у процесі заповнення та закупорювання під дією пари у вільному просторі над харчовим продуктом, який відрізняється тим, що кільцевий буртик виконаний з можливістю його зачеплення з кільцевим шаром розм'якшеного ущільнювального матеріалу, частина якого розповсюджується в одну чи більше виїмок і/або навколо одного чи більше виступів; і частковий вакуум утворений в корпусі контейнера так, що кришка утримується на корпусі контейнера за допомогою часткового вакууму, утвореного в корпусі контейнера під час заповнення контейнера. 4 UA 115552 C2 5 10 15 2. Контейнер за п. 1, який відрізняється тим, що кільцевий ущільнювальний матеріал виготовлений з твердого матеріалу (невидувного/неспіненого), який сприймає остаточну деформацію при отвердженні та охолодженні. 3. Контейнер за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що корпус контейнера сформований з кільцевим округлим виступом під кільцевим буртиком для захисту смуги від бокового удару. 4. Контейнер за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що діаметр кільцевого буртика складає приблизно 1,5-2,0 мм. 5. Контейнер за будь-яким з пп., який відрізняється тим, що дискретність буртика виконана у формі одної чи більше виїмок. 6. Контейнер за п. 5, який відрізняється тим, що глибина кожної виїмки становить приблизно 0,2-0,5 мм. 7. Контейнер за будь-яким з пп., який відрізняється тим, що периферична довжина виїмки дорівнює приблизно подвійному діаметру кільцевого буртика. 8. Контейнер за будь-яким з пп., який відрізняється тим, що бічна стінка контейнера сформована шляхом згортання металевого листа в циліндр і зварювання; і в якому основа циліндра з'єднана швом з бічною стінкою. 9. Контейнер за будь-яким з пп., який відрізняється тим, що профілювання на циліндричній стінці контейнера виконане з можливістю утримування у контейнері вакууму із значенням принаймні 0,5 бар. 5 UA 115552 C2 6 UA 115552 C2 7 UA 115552 C2 8 UA 115552 C2 9 UA 115552 C2 10 UA 115552 C2 Комп’ютерна верстка О. Гергіль Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 11