Контейнер з кришкою, що відкривається поворотом

Реферат: Контейнер містить вивільнювальну металеву кришку 14, сформовану з торцевою стінкою 15 і звисаючою смугою 16, яка має кільцевий шар 18 герметизуючого компаунду, передбачений на внутрішній стороні торцевої стінки, прилеглої до смуги, і корпус контейнера, що містить горловину 2 з кільцевою ущільнювальною поверхнею 4, яка оточує круглий отвір, виконану з можливістю герметизації кільцевого шару герметизуючого компаунду поверх кільцевої ущільнювальної поверхні розділу в закритому положенні кришки на корпусі контейнера. Корпус контейнера 1 і кришка 14 сформовані без будь-яких механічних засобів для їх з'єднання разом з метою формування або підтримання ущільнення між ними, а ущільнення забезпечується за рахунок часткового вакууму, утвореного в контейнері в процесі обробки. Кільцева ущільнювальна поверхня 4 корпусу контейнера 1 виконана з локалізованим виступом 5 або виїмкою 10, що забезпечує дискретність кільцевої ущільнювальної поверхні розділу, за рахунок чого відносний поворот кришки 14 і корпусу контейнера 1 із закритого положення створює вентиляційний канал від внутрішньої частини корпусу контейнера до його зовнішньої частини так, що ущільнення пошкоджується і кришка вивільнюється. UA 114321 C2 (12) UA 114321 C2 UA 114321 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Область техніки Винахід відноситься до контейнера, який включає скляний корпус та металеву вивільнювальну кришку, яка містить кільцевий шар герметизуючого компаунду. Добре відомі контейнери з металевою вивільнювальною кришкою. Традиційно, кришка встановлена на корпусі за допомогою різьби так, що верхня поверхня горловини контейнера ущільнена шаром герметизуючого компаунду. Швидкість заповнення для таких контейнерів складає, як правило, 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 її торцевої стінки 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 так, що коли контейнер підлягає відкриванню, відносний поворот кришки і корпуса контейнера призводить до пошкодження ущільнення, що 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 звентильований для можливості зняття кришки. В іншому відомому контейнері скляний корпус у вигляді скляного стакана виконаний з кільцевим буртиком навколо його верхнього кінця. Корпус стакану сформований і потім оброблений так, щоб розплавити його верхній кінцевий край для формування буртику, який є гладким для можливості пиття. Гнучка алюмінієва кришка обтискається над буртиком і формує ущільнення з корпусом за допомогою часткового вакууму, утвореного в контейнері в процесі обробки. Ущільнення ж пошкоджується під час відривання кришки. Сталева кришка не може бути використана в такій конструкції, оскільки сталь не достатньо гнучка для використання у відривній кришці. Розкриття винаходу Винаходом передбачено контейнер, який може бути відкритий шляхом повертання кришки, в якому ні контейнер, ні кришка не повинні бути забезпечені різьбою чи будь-якими іншими механічними засобами зачеплення для прикріплення кришки до корпусу. У конструкції відповідно до винаходу кришка утримується на корпусі контейнера за рахунок часткового вакууму, утвореного в корпусі під час обробки контейнера для його заповнення харчовим продуктом або напоєм. Корпус контейнера забезпечений дискретною кільцевою ущільнювальною поверхнею, яка спричиняє вентилювання внутрішньої частини корпуса, під час повертання кришки з вихідного закритого положення таким чином, що ущільнення пошкоджується і кришка вивільнюється. Відповідно до винаходу запропонований контейнер, який містить: вивільнювальну металеву кришку, виконану з торцевою стінкою і звисаючою смугою, та яка має кільцевий шар герметизуючого компаунду, нанесений на внутрішню сторону торцевої стінки, прилеглої до смуги; і скляний корпус, що містить горловину з кільцевою ущільнювальною поверхнею, яка оточує круглий отвір і пристосована для закупорювання кільцевим шаром герметизуючого компаунду поверх кільцевої ущільнювальної поверхні розділу в закритому положенні кришки на корпусі контейнера; відрізняється тим, що корпус контейнера і кришка сформовані без будьяких механічних засобів для їх з'єднання разом для формування або збереження ущільнення між ними, а ущільнення забезпечується за допомогою часткового вакууму, утвореного в контейнері в процесі обробки; відрізняється і тим, що кільцева ущільнювальна поверхня корпусу контейнера виконана з локалізованим виступом або виїмкою, що утворює дискретну кільцеву ущільнювальну поверхню розділу; в результаті чого відносний поворот кришки і корпуса контейнера з закритого положення утворює вентиляційний канал від внутрішньої частини корпусу контейнера до зовнішньої так, що ущільнення пошкоджується і кришка вивільнюється. Винахід забезпечує декілька переваг. 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 114321 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 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 спрощуються процеси виробництва і видалення відходів, утворених у 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. Оскільки кришка видаляється шляхом повертання замість відривання, вона може бути виготовлена зі сталі. Сталеві кришки є досить пружними для того, щоб бути сформованими з кнопками вакуумної індикації. Таким чином, контейнери відповідно до винаходу можуть бути використані для широкого розмаїття харчових продуктів і напоїв. Крутний момент, необхідний для відкривання контейнеру, виготовленого відповідно до винаходу, значно менший за традиційно потрібний для відкривання контейнера з різьбою. Наприклад, 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 до продукту 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 ізометричний вигляд верхньої частини першого втілення корпусу контейнера; Фігура 2 являє собою збільшений вигляд частини горловини корпуса; Фігура 3 являє собою частковий розріз, що показує профіль виступу, сформованого на кільцевій ущільнювальній поверхні корпуса; Фігура 4 являє собою ізометричний вигляд верхньої частини другого втілення корпусу контейнера; Фігура 5 являє собою збільшений вигляд частини горловини другого втілення корпусу; Фігура 6 являє собою частковий розріз, що показує профіль виїмки, сформованої на кільцевій ущільнювальній поверхні другого втілення корпуса; Фігура 7 являє собою ізометричний вигляд з частковим розрізом верхньої частини першого втілення корпусу контейнера, забезпеченого кришкою; Фігура 8 являє собою ізометричний вигляд з частковим розрізом верхньої частини другого втілення корпусу контейнера, забезпеченого кришкою; Фігура 9 являє собою вид у радіальному розрізі через горловину першого втілення контейнера і кришку; Фігура 10 являє собою периферичний вид у розрізі через частину першого втілення контейнера і кришку в закритому стані; Фігура 11 являє собою периферичний вид у розрізі через частину першого втілення контейнера і кришку після відносного повороту; Фігура 12 являє собою ізометричний вигляд другого втілення корпусу контейнера; Фігура 13 являє собою вид у радіальному розрізі через верхню частину контейнера і кришку в точці А на фігурі 12; і Фігура 14 являє собою вид, аналогічний показаному на фігурі 13, в точці B на фігурі 12. Приклад втілення винаходу Перше втілення, показане на фігурах 1-3, 7 і 9, містить скляний корпус 1 контейнера, має горловину 2 з круглим отвором 3, оточеним верхнім ободом, який визначає кільцеву ущільнювальну поверхню 4, забезпечену, головним чином, як правило, плоским верхнім торцевим краєм 4а горловини, а також верхніми частинами внутрішньої та зовнішньої поверхонь 4b, 4с горловини. Вентиляційні властивості досягаються за рахунок локалізованої дискретності поверхні 4, забезпеченої невеликим виступом 5, який простягається по суті радіально поперек поверхні 4 так, щоб проходити в напрямку вниз за межами досягнення кільцевого шару герметизуючого компаунду, коли кришка встановлюється так, що виступ простягається безперервно від внутрішньої частини корпусу контейнера до його зовнішньої частини, як найкраще видно на фігурі 9. Виступ має зігнутий периферичний профіль, що, як правило, містить пологий підйом 7, зігнутий вверх 8 і пологий спуск 9. Пологий підйом 7 2 UA 114321 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 нахилений до поверхні 4 під кутом θ, який є меншим, ніж 30°. Кут θ нахилу задньої кромки є таким, що банка може бути відкрита шляхом повороту кришки традиційно проти годинникової стрілки. В одному варіанті втілення горловина контейнера має зовнішній діаметр близько 51 мм, а виступ має периферичну довжину близько 1,0 мм і висоту близько 0,2 мм. Всі радіуси на виступі складають близько 0,2 мм. Це пов'язане з тим, що деталь можна притиснути до м'якого герметизируючого компаунду, щоб утворити безперервну ущільнювальну поверхню під час закупорювання. Такий корпус контейнеру може бути відлитий зі скла. У другому втіленні, показаному на фігурах 4-6 і 8, дискретність поверхні забезпечується неглибокої виїмкою або пазом 10, що має безперервну криволінійну поверхню 11. Виїмка знов простягається в радіальному напрямку поперек ущільнювальної поверхні 4 і частково вниз по внутрішній і зовнішній поверхням 4b, 4с горловини 2 так, що вона простягається безперервно від внутрішньої частини корпусу контейнера до його зовнішньої частини. Неглибока виїмка 10 має периферичну довжину близько 5 мм і глибину близько 0,2 мм. У переважному варіанті втілення профіль виїмки є круговою частиною з радіусом близько 16 мм. Таким чином, виїмка в кільцевій ущільнювальній поверхні 4 є частково циліндричною. Варіант другого втілення показаний на фігурах 12-14. У цьому варіанті втілення корпус контейнера виконаний у формі скляного стакану, що має кільцевий буртик 20 навколо його верхнього краю. На радіальній зовнішній поверхні буртику сформована одна чи більше неглибоких виїмок 10. У цьому варіанті виїмка має глибину близько 0,4 мм. Кришка може бути виконана з численними пелюстками в нижній частині смуги. Ці пелюстки утворюють затискачі, які забезпечують вільне обтискаюче прилягання до буртику 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. Вивільнювальні кришки 14 (типу, відомого як вакуумні кришки) для першого і другого втілень контейнерів показані на фігурах 7 і 8 і містять торцеву стінку 15 і звисаючу смугу 16. Торцева стінка має центральну висувну панель, відому як "вакуумна кнопка" 17, яка, зазвичай, 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. Кільцевий шар 18 герметизуючого компаунду сформований на внутрішній стороні торцевої стінки кришки, прилеглої до смуги 16. Цей шар компаунду закупорює кільцеву ущільнювальну поверхню 4 горловини контейнера поверх кільцевої ущільнювальної поверхні розділу в закритому положенні кришки 14 на корпусі 1. 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 закупорюванняпід дією пари у вільному просторі над харчовим продуктом так, що зможе обтікати вентиляційні елементи 5, 10 або затікати до них, і розташовуватися навколо кільцевої ущільнювальної поверхні 4. З метою уникнення використання ПВХ можуть бути застосовані й інші текучі матеріали, також можуть бути використані ущільнювальні прокладки, виготовлені з литих чи пресованих термопластів або термопластичних еластомерів. У деяких випадках окремий диск або кільце з еластомерного матеріалу вставляється в кришку для формування ущільнювальної прокладки. Під час закупорювання компаунд, як правило, нагрівають і прикладають з осьовим навантаженням так, що він деформується і приймає форму, що відповідає профілю банки, для утворення герметичного ущільнення. Потім банка може бути оброблена шляхом пастеризації чи стерилізації для забезпечення продовженого терміну придатності продукту. Під час закупорювання, обробки або наступного зберігання і розповсюдження компаунд, як правило, сприймає остаточну деформацію так, що профіль після відкриття відрізняється від вихідного незакупореного профілю. З метою полегшення відкривання компаунд часто містить мастильний матеріал для зменшення коефіцієнту тертя між скляним корпусом і компаундом. Збільшений вид у розрізі через частину першого втілення контейнера і кришку в закритому положенні показаний на фігурі 10. Як можна побачити, виступ 5 простягається вгору поперек кільцевої ущільнювальної поверхні розділу та частково в шар 18 герметизуючого компаунду. Під час закупорювання наповненого контейнера герметизуючий компаунд деформується таким чином, що його товщина між торцевою стінкою 15 кришки та верхнім краєм контейнера зменшується. Як правило, це зменшення складає від приблизно 1 мм до приблизно 0,5 мм. Висота виступу 5 є меншою за товщину шару герметизуючого компаунду після встановлення 3 UA 114321 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 кришки на корпус контейнера. Коли кришка 14 повертається відносно корпусу контейнера (природнім є поворот кришки проти годинникової стрілки, оскільки споживачі звикли відкривати контейнери саме таким чином) відбувається вентиляція вакууму в контейнері. Вентиляція відбувається тому, що між компаундом і контейнером утворюється канал. Після вентиляції та подальшого повороту кришка відсувається від контейнера, як показано на фігурі 11. Перед закупорюванням харчовий продукт або напій вміщують до контейнера, а у вільний простір над продуктом впорскують пару. Потім кришку притискають вниз на корпус контейнера так, що формується ущільнення. Впорснута пара швидко конденсується і за рахунок цього у вільному просторі утворюється частковий вакуум для надійного утримання кришки на корпусі контейнера. Після закупорювання заповнений контейнер зазвичай обробляють 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 85-100 °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 вентиляційних властивостей. У цьому випадку компаунд краще зберігає в пам'яті форму дискретності після обробки та утворює стабільний вентиляційний канал, коли кришка повертається вперше. Відкривання контейнера другого втілення відбувається аналогічним чином. У цьому втіленні герметизуючий компаунд проходить вниз поперек кільцевої ущільнювальної поверхні розділу і заповнює виїмку 10. Глибина виїмки повинна бути меншою, ніж різниця між глибиною шару герметизуючого компаунду до і після встановлення кришки. Це гарантує, що виїмка буде повністю заповнена герметизуючим компаундом. Коли кришку повертають, утворюється канал між герметизуючим компаундом і контейнером, оскільки ці дві поверхні більше не відповідають одна одній. Корпуси 1 контейнерів першого і другого втілень виготовлені зі скла, а кришки виготовлені з металу, переважно зі сталі. Більш прийнятним з двох причин є забезпечення лише одного вентиляційного елементу; поперше, кожним таким елементом створюється навантаження, отже наявність лише одного елементу зменшує сумарне навантаження. По-друге, для підйому панелі під дією вакууму, яка перебуває нижче елементу, 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. Зрозуміло, що кришка не може належним чином знову закупорити корпус контейнера після відкривання і вентилювання вакууму. Така конструкція є придатною для харчових продуктів, які мають бути спожиті одразу після відкривання контейнера, хоча кришка може бути замінена на контейнері та може використовуватися як кришка, наприклад, при зберіганні продукту в холодильнику Корпус 1 і кришка 14 сформовані без механічних засобів зачеплення для з'єднання їх разом з метою формування або підтримання ущільнення між ними, а ущільнення забезпечується за рахунок часткового вакууму, утвореного в контейнері в процесі обробки. Зокрема, кришка не має різьби або не закручується в корпус контейнера. 4 UA 114321 C2 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 5 10 15 20 25 30 35 40 45 1. Контейнер, що містить: вивільнювальну металеву кришку (14), сформовану з торцевою стінкою (15) і звисаючою смугою (16), яка має кільцевий шар (18) герметизуючого компаунду, передбачений на внутрішній стороні торцевої стінки, прилеглої до смуги; і скляний корпус контейнера, що містить горловину (2) з кільцевою ущільнювальною поверхнею (4), що оточує круглий отвір (3), виконану з можливістю герметизації кільцевого шару (18) герметизуючого компаунду поверх кільцевої ущільнювальної поверхні розділу в закритому положенні кришки на корпусі контейнера, який відрізняється тим, що корпус контейнера (1) і кришка (14) сформовані без будь-яких механічних засобів для їх з'єднання разом з метою формування або підтримання ущільнення між ними, а ущільнення забезпечене за рахунок часткового вакууму, утвореного в контейнері в процесі обробки; при цьому кільцева ущільнювальна поверхня (4) корпусу контейнера виконана з локалізованим виступом (5) або виїмкою (10), що забезпечує утворення дискретної кільцевої ущільнювальної поверхні розділу; за рахунок чого при відносному повороті кришки (14) і корпусу контейнера (1) із закритого положення має можливість створюватися вентиляційний канал від внутрішньої частини корпусу контейнера до його зовнішньої частини так, що ущільнення має можливість пошкоджуватися і кришка має можливість вивільнюватися. 2. Контейнер за п. 1, який відрізняється тим, що дискретність кільцевої ущільнювальної поверхні (4) забезпечується виступом (5) або виїмкою (10), що простягається безперервно від внутрішньої частини корпусу контейнера до його зовнішньої частини. 3. Контейнер за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що дискретність кільцевої ущільнювальної поверхні (4) забезпечується виступом (5), який проходить в шар герметизуючого компаунду (18) в закритому положенні кришки на корпусі контейнера. 4. Контейнер за п. 3, який відрізняється тим, що виступ (5) проходить по суті радіально поперек кільцевої ущільнювальної поверхні (4). 5. Контейнер за п. 4, який відрізняється тим, що виступ (5) має зігнутий профіль, як правило, містить пологий підйом (7), зігнутий верх (8) і пологий спуск (9), при цьому пологий підйом нахилений до кільцевої ущільнювальної поверхні під кутом θ, який є меншим ніж 30°. 6. Контейнер за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що дискретність кільцевої ущільнювальної поверхні (4) забезпечена виїмкою (10) у вигляді паза, а герметизуючий компаунд кришки проходить в паз і принаймні частково його заповнює. 7. Контейнер за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що виступ (5) або паз (10) є, як правило, згладженими так, що радіуси на виступі (5) або виїмці (10) є принаймні такими ж великими, як глибина або висота елемента. 8. Контейнер за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що ущільнювальний матеріал виготовлений з твердого не видувного матеріалу, який сприймає остаточну деформацію під час обробки так, що, коли контейнер охолоджується і відкривається, в ущільнювальному матеріалі зберігається фізичний вентиляційний канал. 9. Контейнер за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що висота виступу (5) менша, ніж товщина шару (18) герметизуючого компаунду після встановлення кришки на контейнері. 10. Контейнер за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що глибина паза (10), менша за різницю в товщині герметизуючого шару (18) до і після встановлення кришки (14). 11. Контейнер за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що на ущільнювальній поверхні (4) присутня лише одна ділянка дискретності (5; 10) для утворення ексцентрикової сили, яка вентилює вакуум при відкриванні. 12. Контейнер за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що додатково містить численні дискретні ділянки, які формують декілька вентиляційних елементів, і таким чином збільшується інтенсивність вентиляції. 5 UA 114321 C2 6 UA 114321 C2 7 UA 114321 C2 8 UA 114321 C2 9 UA 114321 C2 10 UA 114321 C2 11 UA 114321 C2 Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко 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 12