Затвор для тары, способ изготовления затвора и тара - RU2191724C2

Чертежи

Показать все 25 чертежа(ей)

Описание

Настоящее изобретение относится к затвору для тары, способу его изготовления и таре. Конкретно, настоящее изобретение относится к выполненному в виде одной детали затвору с откидным колпачком, предназначенному для использования в пищевой упаковке, которая снабжена средством, предупреждаюим незаконное вскрытие тары.

В настоящее время затворы с повторным закупориванием широко используют, например, на таре с остроконечной верхней частью. Как правило, затворы представляют собой надеваемые с зацеплением колпачки или навинчивающиеся колпачки, которые можно снимать и вновь закупоривать поверх отверстия соответствующего сливного патрубка. Желательно, чтобы такие затворы имели элементы, предупреждающие незаконное вскрытие тары, что позволяет продавцу или потребителю определить, открывался ли ранее затвор.

Известным затворам присущи определенные ограничения. Прежде всего, затворы, которые сами по себе могут быть дорогостоящими в производстве, изготавливают из двух или более отдельных деталей, отлитых в двух или более отдельных формах с использованием двух или более отдельных процессов литья под давлением и двух или более различных материалов. Даже когда используют одну форму, могут требоваться дорогостоящие и совершающие поперечное движение детали формы, которые перемещаются перпендикулярно исходному направлению движения при закрытии формы.

Еще одна проблема, связанная со многими упаковочными средствами, заключается в необходимости выполнения трудных и дорогостоящих сборочных операций, необходимых для завершения затворов и установки их на тару. Для выполнения этих операций может потребоваться дорогостоящее оборудование. Даже части простого затвора с простым резьбовым колпачком и сливной горловиной, предназначенные для установки через стенку тары с остроконечной верхней частью, должны отливаться раздельно, устанавливаться в нужном положении относительно друг друга, собираться и после этого удерживаться на месте некоторым образом (к примеру, путем создания в то же самое время соединения, предупреждающего незаконное вскрытие тары), поскольку колпачок не должен ослабляться и не должен иметь возможности выпадать. Эти операции обычно выполняет производитель затворов, который затем пересылает их россыпью упаковщику пищевых продуктов. После этого упаковщик пищевых продуктов должен извлечь каждый собранный затвор из тары для насыпных изделий, установить его в нужном положении в упаковочную машину и прикрепить затвор к упаковке во время ее сборки и (обычно) до ее заполнения.

Затвор, имеющий надеваемый колпачок с зацеплением, который соединен со сливным патрубком посредством выполненного за одно целое шарнира, является до некоторой степени более простым в сборке, поскольку колпачок, сливной патрубок и, в отдельных случаях, средство, предупреждающее незаконное вскрытие тары, уже находятся в заранее заданных положениях, что достигается литьем их в виде одной детали. Но для затворов, имеющих надеваемый колпачок с зацеплением, часто необходимо выполнение сложных операций сборки и соединения, чтобы первоначально закрыть их и установить средства, предупреждающие незаконное вскрытие тары, в их рабочие положения. При массовом производстве затворов нужны сложные механизмы, чтобы выполнить сборочную операцию. Слишком часто оказывается, что затвор должен собираться за одну или несколько стадий, закрываться за одну или несколько стадий и устанавливаться на тару за одну или несколько стадий. Полный процесс производства может включать много стадий и много одинаковых стадий (таких, как многократные операции сварки нагревом, проводимые на различных механизмах в разное время).

Затвор при его установке должен точно вводиться через относительно небольшое отверстие в таре. Обычно сливной патрубок, колпачок, средство, предупреждающее незаконное вскрытие тары, и другие элементы затвора вводят изнутри тары через отверстие, которое несколько больше в диаметре, чем сливной патрубок. Если детали затвора не соединить надежно друг с другом и не расположить соответствующим образом при сборке, один или несколько элементов затвора могут сместиться. Как минимум, это приведет к отбрасыванию тары в брак. В худшем случае может заклиниться механизм автоматической сборки затворов или тары, что приведет к неизбежной остановке оборудования, необходимой для разрешения проблемы.

Известны затворы, которые имеют непроницаемую мембрану или перегородку, закрывающую сливной патрубок до использования затвора, и отрывное кольцо, расположенное внутри сливного патрубка. Во многих случаях отрывное кольцо углублено в сливной патрубок и может быть захвачено только путем введения в него пальца и вытягивания его из сливного патрубка, чтобы оторвать и удалить мембрану или перегородку и открыть сливной патрубок для использования. Одна сложность, связанная со многими такими отрывными кольцами, заключается в том, что человек с толстыми пальцами или человек, использующий свой большой палец, или человек, не обладающий ловкостью, испытывает трудность при введении пальца в углубленное кольцо. При недоступности кровки нельзя манипулировать углубленным кольцом. Поскольку кольцо нельзя захватить достаточно крепко, то его трудно поднять от своего места.

Если все кольцо просто приподнять над горловиной сливного патрубка и установить в том же самом положении (обычно параллельно мембране), то необходимо предусмотреть пространство под всем колпачком для помещения приподнятого кольца или ушка, вследствие чего образуется высокий затвор, который выступает на значительное расстояние над стенкой, в которой затвор закреплен. Затвор с большой высотой нежелателен, поскольку он может быть некрасивым, а для него может потребоваться больше материала, чем для низкого затвора того же диаметра. Кроме того, высокий затвор, установленный на диагональной верхней стенке тары с остроконечной верхней частью, может выступать за плоскость боковой стенки тары, создавая помеху выполнению операций упаковки.

Еще один предмет обсуждения, касающийся затворов, связан с тем, что затвор желательно изготавливать из полиэтилена, который можно приварить нагревом или приварить ультразвуком непосредственно на покрытой полиэтиленом картонной стенке или на полиэтиленовой бутылке, в противоположность иному пластику для затвора, который необходимо приклеивать к полиэтилену. В большинстве случаев склеивание менее желательно и является менее гигиеничным способом сборки, чем сварка нагревом или сварка ультразвуком.

Хотя полиэтиленовые затворы легко закрепляются на покрытом полиэтиленом картоне и других поверхностях с помощью сварки нагревом или сварки ультразвуком, полиэтилен имеет еще и другие характеристики, с которыми приходится иметь дело при конструировании затвора. Например, полиэтилен, в отличие от полипропилена и других пластиков, легко и неупруго деформируется или релаксирует во время хранения и поэтому имеет небольшую упругость или "память" своей формы в том виде, в котором он был отлит.

Предположим, например, что колпачок, сливной патрубок и выполненный за одно целое шарнирный узел отлиты в виде раскрытой конструкции с откинутым колпачком относительно вертикального сливного патрубка и с прямолинейным участком шарнира; в таком случае шарнир изгибают до U-образной формы, чтобы расположить колпачок прямо над сливным патрубком, и колпачок продвигают вниз к сливному патрубку. Далее предположим, что затвор хранят некоторое время, после чего устанавливают на тару, которую заполняют, закрывают, транспортируют, хранят еще какое-то время, а затем, наконец, тара попадает в руки потребителя.

Если затвор сделан из полипропилена, то, когда потребитель, в конце концов, открывает затвор, шарнир все еще является упругим и имеет "память" формы, которую он имел, когда был первоначально отлит. Поэтому колпачок будет упруго деформироваться, отклоняясь от хода сливного патрубка, и не будет засоряться или загрязняться жидким содержимым, которое выливается из сливного патрубка тары.

Если, однако, затвор изготовить тем же самым образом из полиэтилена, пластик будет релаксировать во время хранения, и колпачок не будет упруго деформироваться, отклоняясь от хода сливного патрубка до необходимой степени, когда затвор открывают. Эта проблема вынуждает потребителя затрачивать определенное усилие для удержания колпачка вне струи при выпуске содержимого из тары, в противном случае он рискует засорить колпачок и тем самым привести затвор в антисанитарный или в неприглядный вид.

В патенте США 5108029 раскрыт затвор для тары, имеющий передний и задний конец и содержащий сливной патрубок, имеющий, по существу, плоский фланец, имеющий верхнюю поверхность и нижнюю поверхность, и кольцевой стержень заданной длины, определяющий отверстие, имеющий наружную поверхность и внутреннюю поверхность, выступающий, по существу, перпендикулярно из верхней поверхности фланца и определяющий заданную окружность. Затвор содержит колпачок, имеющий крышку и кольцевую юбку, выступающую из нее и имеющую окружность, большую, чем заданная окружность кольцевого стержня. Мембрану закрывает отверстие, соединенное с возможностью отсоединения с внутренней поверхностью стержня и соединена с опорой на одном конце опоры, другой конец которой соединен с кольцом, наклоненным, по существу, параллельно наклону крышки колпачка. Шарнирный узел соединяет колпачок со сливным патрубком и обеспечивает возможность открывания колпачка со сливного патрубка с повторным закрытием при сохранении соединения колпачка со сливным патрубком. Средство, предупреждающее незаконное вскрытие тары, выполнено за одно целое с колпачком, содержит отделяемую часть, прикрепленную к одному элементу, выбранному из колпачка и сливного патрубка, посредством разрывного соединения, в результате чего средство, предупреждающее незаконное вскрытие тары, должно быть сдвинуто для обеспечения доступа к содержимому тары.

В этом патенте раскрыт также способ изготовления затвора для тары в виде одной составляющей единое целое детали, имеющей сливной патрубок, соединенный с колпачком посредством шарнирного узла, и средство, предупреждающее незаконное вскрытие тары, содержащий литье затвора в форме так, что сливной патрубок и колпачок лежат в одной плоскости, и все элементы затвора образованы как одна выполненная за одно целое деталь, удаление затвора из формы и отгибание колпачка на сливной патрубок.

Тара, раскрытая в указанном патенте, имеет затвор для доступа к содержимому тары и изготовлена в соответствии с вышеуказанным способом, содержащим изготовление вышеописанного затвора, размещение затвора вокруг области доступа в тару, ориентацию затвора на таре в заданном положении и расположении и приваривание затвора к таре, посредством чего осуществляют соединение по меньшей мере одной части шарнира со сливным патрубком.

Техническим результатом настоящего изобретения является создание экономичного, надежного и простого в использовании затвора для тары и способа его изготовления.

Этот технический результат достигается тем, что затвор для тары имеет передний и задний конец и содержит сливной патрубок, имеющий, по существу, плоский фланец, имеющий верхнюю поверхность и нижнюю поверхность, и кольцевой стержень заданной длины, определяющий отверстие, имеющий наружную поверхность и внутреннюю поверхность, выступающий, по существу, перпендикулярно из верхней поверхности фланца и определяющий заданную окружность, колпачок, имеющий крышку и кольцевую юбку, выступающую из нее и имеющую окружность, большую, чем заданная окружность кольцевого стержня, мембрану, закрывающую отверстие, соединенную с возможностью отсоединения с внутренней поверхностью стержня и соединенную с опорой на одном конце опоры, другой конец которой соединен с кольцом, наклоненном, по существу, параллельно наклону крышки колпачка, шарнирный узел, соединяющий колпачок со сливным патрубком и обеспечивающий возможность открывания колпачка со сливного патрубка с повторным закрытием при сохранении соединения колпачка со сливным патрубком, и средство, предупреждающее незаконное вскрытие тары, выполненное за одно целое с колпачком, содержащее отделяемую часть, прикрепленную к одному элементу, выбранному из колпачка и сливного патрубка, посредством разрывного соединения, в результате чего средство, предупреждающее незаконное вскрытие тары, должно быть сдвинуто для обеспечения доступа к содержимому тары. Согласно изобретению юбка имеет по меньшей мере одну подпорку, выступающую из нее и проходящую по направлению к фланцу при закрытом положении колпачка, и нижняя часть по меньшей мере одной подпорки зацеплена с наружной поверхностью стержня.

Затвор может дополнительно содержать ориентирующий штырь, расположенный на затворе, для соответствующей ориентации затвора при размещении на таре.

Указанный технический результат достигается тем, что способ изготовления затвора для тары в виде одной составляющей единое целое детали, имеющей сливной патрубок, соединенный с колпачком посредством шарнирного узла, и средство, предупреждающее незаконное вскрытие тары, содержит литье затвора в форме так, что сливной патрубок и колпачок, по существу, лежат в одной плоскости, и все элементы затвора образованы как одна выполненная за одно целое деталь, удаление затвора из формы и отгибание колпачка на сливной патрубок. Согласно изобретению затвор отливают имеющим фланец со сливным патрубком, проходящим от стороны фланца, после чего формируют ориентирующий штырь затвора, проходящий от фланца в направлении, противоположном сливному патрубку, и выполненный эксцентричным относительно центральной оси сливного патрубка.

Затвор можно охлаждать после его отгибания на сливной патрубок.

Затвор можно перемещать из формы в гибочную машину.

Затвор можно удалять из формы путем открывания формы, выталкивания затвора наружу из полости и прикрепления затвора к транспортирующему устройству.

До отгибания колпачка на сливной патрубок затвор в непригодной к складыванию ориентации можно подавать к удерживающему элементу гибочной машины, а затем подают затвор к гибочному элементу, посредством чего изменяя ориентацию затвора до пригодной к складыванию ориентации.

Возможно формировать ориентирующий штырь затвора как часть одной выполненной за одно целое детали.

Затвор можно изготавливать с вытяжным кольцом, соединенным с помощью опоры с мембраной, расположенной внутри отверстия, в результате чего мембрану удаляют посредством приведения в действие вытяжного кольца, при этом вытяжное кольцо и мембрану формируют как часть одной выполненной за одно целое детали.

Указанный технический результат достигается и тем, что тара имеет затвор для доступа к содержимому тары и изготовлена в соответствии со способом, содержащим изготовление затвора, содержащего сливной патрубок, имеющий фланец и стержень, выступающий из него и определяющий отверстие, колпачок, имеющий крышку и юбку, выступающую из нее и имеющую средство для предотвращения помехи содержимому во время слива содержимого тары, и шарнирный узел, соединяющий колпачок со сливным патрубком и обеспечивающий возможность открывания колпачка из сливного патрубка с повторным закупориванием при сохранении связи колпачка со сливным патрубком, и средство, предупреждающее незаконное вскрытие, образованное за одно целое с колпачком, содержащее отделяемую часть, прикрепленную к одному элементу, выбранному из колпачка и сливного патрубка, посредством разрывного соединения, размещение затвора вокруг области доступа в тару, ориентацию затвора на таре в заданном положении и расположении и приваривание затвора к таре, посредством чего осуществляют соединение по меньшей мере одной части шарнира со сливным патрубком. Согласно изобретению затвор дополнительно содержит уступ, расположенный на стержне, по существу, перпендикулярно фланцу, и подпорку, выполненную как часть колпачка и сконструированную для расположения на уступе при открытом положении колпачка для поддержания колпачка в открытом положении в процессе слива и для опирания уступа при закрытом положении колпачка, и выступ, проходящий от фланца, противоположный стержню.

Затвор дополнительно может содержать вытяжное кольцо, соединенное с помощью опоры с мембраной, расположенной внутри отверстия, в результате чего мембрана удаляется посредством приведения в действие вытяжного кольца.

Колпачок может иметь скошенный переход между крышкой и юбкой, обеспечивающий возможность наклона крышки, при этом наклонная крышка обеспечивает возможность осуществления наклона вытяжного кольца соответственно крышке, в результате чего вытяжное кольцо легкодоступно пользователю.

Средство, предупреждающее незаконное вскрытие тары, может дополнительно содержать ушко, соединенное с отделяемой частью на одном конце и приваренное в выемке во фланце сливного патрубка на другом конце.

Затвор может дополнительно содержать вторую отделяемую часть, прикрепленную к отделяемой части посредством второго соединения, непосредственно после литья закрепленную подвижно относительно другого элемента, выбранного из колпачка и сливного патрубка, и приспособленную для сваривания с другим элементом, выбранным из колпачка и сливного патрубка, при прикреплении затвора к таре.

Далее приводится подробное описание настоящего изобретения со ссылками на сопровождающие чертежи, на которых изображено следующее:
фиг. 1 - перспективный вид сверху предпочтительного варианта осуществления затвора согласно настоящему изобретению до его закрытия путем сгибания;
фиг. 2 - перспективный вид сверху предпочтительного варианта осуществления затвора согласно настоящему изобретению;
фиг.3 - вид сверху, показанного на фиг.1;
фиг.4 - вид спереди затвора, показанного на фиг.1;
фиг.5 - вид сбоку затвора, показанного на фиг.1, после закупоривания;
фиг. 6 - вид сбоку затвора, показанного на фиг.1, с раскрытым средством, предупреждающим незаконное вскрытие тары;
фиг. 7 - перспективный вид сверху альтернативного варианта осуществления затвора согласно настоящему изобретению до закрытия путем сгибания;
фиг. 8 - перспективный вид сверху затвора, показанного на фиг.7, в закупоренном или в закрытом положении;
фиг. 9 - вид сбоку затвора, показанного на фиг.7, прикрепленного к картонной упаковке с остроконечной верхней частью;
фиг.10 - вид спереди затвора, показанного на фиг.7;
фиг.11 - вид сбоку затвора, показанного на фиг.7, после закупоривания;
фиг.12 - вид сбоку затвора, показанного на фиг.7, с раскрытым средством, предупреждающим незаконное вскрытие тары;
фиг.13 - перспективный вид сверху альтернативного варианта осуществления затвора согласно настоящему изобретению;
фиг. 14 - перспективный вид сверху затвора, показанного на фиг.13, до закрытия путем сгибания;
фиг.15 - вид спереди затвора, показанного на фиг.13;
фиг.16 - вид сбоку затвора, показанного на фиг.13, после закупоривания;
фиг. 17 - вид сбоку затвора согласно настоящему изобретению непосредственно после литья;
фиг.18 - вид сбоку затвора, показанного на фиг.17, после удаления из формы и во время процесса складывания;
фиг. 19 - вид сбоку затвора, показанного на фиг.17, полностью сложенного для продажи;
фиг.20 - вид сбоку затвора, показанного на фиг.17, с устройством, предусматривающим незаконное вскрытие тары, частично сложенным;
фиг.21 - вид сбоку затвора, показанного на фиг.17, с устройством, предупреждающим незаконное вскрытие тары, полностью сложенным;
фиг.22 - вид снизу затвора, показанного на фиг.17;
фигуры 23-25 - альтернативный вариант осуществления настоящего изобретения;
фиг. 26 - блок-схема способа изготовления затвора согласно настоящему изобретению.

Предпочтительные варианты осуществления изобретения.

На фиг. 1-6 показан вариант осуществления повторно закрываемого затвора 30, который можно использовать, например, в сочетании с тарой 31 (фиг.9), имеющей остроконечную верхнюю часть и оболочку, которая изготовлена из бумажной основы, расположенной между наружными слоями из термопластического полимерного материала. Затвор можно также использовать с полиэтиленовой тарой без бумажной основы или, вообще, с тарой другого типа.

Затвор 30 изготовлен в качестве отдельной отлитой как одно целое детали и, как правило, включает сливной патрубок 32, имеющий стержень 34, который является трубчатым по форме и выступает вверх от кольцевого опорного фланца 36, проходящего вокруг боковой поверхности нижнего конца стержня 34. Опорный фланец 36 имеет, как правило, круговую форму, исключая плоский участок 37. Плоский участок 37 не является обязательным и способствует правильной ориентации затвора 30 во время установки его на тару 31. Сливной патрубок 31 соединен с колпачком 38 посредством выполненного за одно целое шарнирного узла 40.

Колпачок 38 с возможностью освобождения сцепляется со стержнем 34 сливного патрубка 32. В конкретном варианте осуществления, показанном здесь, колпачок 38 включает верхнюю крышку 42, окруженную выступающей вниз юбкой 44. Верхняя крышка 42 может иметь скошенную кромку 43 в качестве перехода между верхней крышкой 42 и юбкой 44. Юбка 44 и крышка 42 совместно задают сводчатую внутреннюю полость, в которую помещается верхняя часть стержня 34, когда колпачок 28 закрепляют относительно стержня 34, чтобы закрыть затвор 30.

Кольцевая выемка 46 образована вокруг внутренней части колпачка 38 вблизи линии пересечения юбки 44 и крышки 42. Юбка 44 имеет на внутренней поверхности внутреннее ребро 48, проходящее вокруг ее внутренней части. Крышка 42 и ребро 48 совместно образуют выемку между собой.

Стержень включает в себя верхний конец 50, имеющий уступ 52, проходящий наружу вокруг внешней боковой поверхности стержня 34. Уступ 52 входит в контакт с выемкой 46 колпачка 38, когда затвор 30 находится в закрытом положении. Юбка 44 имеет на своей горловине скошенную поверхность 54 для обеспечения возможности легкого скольжения колпачка 38 по выступу 52. Выступ 52 и ребро 48 сцеплены друг с другом с целью уплотнения колпачка поверх стержня 34. Кроме того, стержень 34 снабжен отверстием 56, чтобы обеспечить возможность слива содержимого тары 31, когда колпачок 38 отодвинут.

Внутри сливного патрубка 32 в пределах отверстия 56 может размещаться необязательная мембрана 58. В этом варианте осуществления мембрана 58 представляет собой перегородку, выполненную за одно целое внутри стержня 34. Линия пересечения мембраны 58 и внутренней поверхности стержня 34, обозначающая отверстие 56, ослаблена кольцевой канавкой 60, находящейся на этом пересечении.

Мембрана 58 имеет, что необязательно, выполненное за одно целое вытяжное кольцо 62, образованное по меньшей мере примерно концентрическим относительно стержня 34. Вытяжное кольцо 62 прикреплено к мембране 58 посредством опоры 64, которая выполнена за одно целое с мембраной 58. Вытяжное кольцо 62 имеет опорную сторону 66, свободную сторону 68, которая примерно диаметрально противоположна опорной стороне 66, внутреннюю поверхность 70 и наружную поверхность 72.

На фиг. 7-12 показан еще один вариант осуществления затвора 150. Один отличительный признак затвора 150 заключается в форме его колпачка 152, который имеет, как правило, плоскую крышку 154. Форма колпачка 152 обеспечивает возможность выполнения затвора 150 с предельно небольшой высотой или с небольшим профилем. Высота затвора 150 может быть равна сумме высоты выступа 52 над фланцем и толщины крышки 154 за вычетом толщины стенки тары, через которую вставляют затвор.

Обычно цилиндрическая юбка 156 колпачка 152 также видоизменена, чтобы колпачок 152 можно было легче закрывать на стержне 34. Шаринирная сторона 158 юбки 156 выполнена более короткой, чем откидная сторона 160 юбки 156. Это различие влечет за собой небольшое увеличение диаметра входного отверстия 162 юбки 156 по направлению от шарнирной стороны 158 к откидной стороне 160 без уменьшения его диаметра в перпендикулярном направлении и без изменения диаметра юбки 156, измеренного в плоскости, параллельной крышке 154. По сравнению с тем, как это происходит при круглом отверстии, овальное входное отверстие 162 увеличенного диаметра облегчает захват части выступа 52, которая диаметрально противоположна шарнирному узлу 40. Юбка 156 все же остается круговой в поперечном сечении, перпендикулярном к оси 164, как и в первом варианте осуществления, сопряжена со стержнем 34 по всему периметру.

Еще одно различие между затвором 150, показанным на фиг. 7- 12 и затвором 30, показанным на фиг. 1-6, заключается в том, что в затворе 150 отсутствуют выполненные за одно целое уплотнительная мембрана 58 и вытяжное кольцо 62. Отдельную мембранную пленку или перемычку можно наложить внутрь тары 31, чтобы покрыть опорный фланец 36. Как вариант, для достижения тех же самых целей посадку колпачка 152 и сливного патрубка 32 можно сделать достаточно водонепроницаемой, в частности, с помощью неповрежденного средства 110, предупреждающего незаконное вскрытие тары, что позволит исключить мембрану 58.

Третий вариант осуществления затвора 180 показан на фиг. 13-16. Этот вариант осуществления имеет другое средство 110а, предупреждающее незаконное вскрытие тары. Средство 110а, предупреждающее незаконное вскрытие тары, находится только на одной стороне колпачка 38. Это обеспечивает экономию материала и упрощает процесс производства. Кроме того, колпачок имеет закругленную крышку в противоположность скошенным крышкам и плоским крышкам из других вариантов осуществления.

Средство 110, предупреждающее незаконное вскрытие тары, показано в каждом из вариантов осуществления, представленных на фиг. 1-16. Что касается фиг. 1-16, то показанное на них средство 110, предотвращающее незаконное вскрытие тары, образовано за одно целое с колпачком 38. Однако следует учесть, что для получения литьем средства 110, предупреждающего незаконное вскрытие тары, и колпачка 38 отсутствует необходимость быть граничащими. Конструкцию затвора 30 можно изменить с целью получения при литье другой детали, к примеру сливного патрубка 32, между средством 110, предупреждающим незаконное вскрытие тары, и колпачком 38. То же самое справедливо в отношении других конструкций, определенных здесь как "отлитые за одно целое" и поэтому прикрепленных друг к другу непосредственно или косвенно.

В этом варианте осуществления средство 110, предупреждающее незаконное вскрытие тары, включает в себя первую часть 112, в данном случае отрывной язычок, прикрепленный, по крайней мере, непосредственно к колпачку 38 (как здесь) или к сливному патрубку 32. В данном случае отрывной язычок 112 связан с колпачком с помощью первого разрывного соединения, образованного ослабленными за одно целое с ним, шарнирными частями 114, 116. Кроме того, средство 110 включает в себя вторую часть 118, прикрепленную к отрывному язычку 112 посредством второго разрывного соединения 120. Сразу же после литья вторая часть 118 является подвижной относительно "другого одного" элемента, выбранного из колпачка 38 и сливного патрубка 32, непосредственно не прикрепленных к отрывному язычку 112 (в данном случае относительно сливного патрубка 32). Любой один из выполненных за одно целое шарниров 92, 96, 114, 116 и 120 делает вторую часть 118 подвижной относительно сливного патрубка 32.

Вторая часть 118 выполнена с обеспечением возможности такого расположения и закрепления, что она находится по крайней мере в непосредственном контакте с другим элементом, выбранным из колпачка 38 и сливного патрубка 32 (в данном случае в непосредственном контакте со сливным патрубком 32), в то время, когда с помощью колпачка 38 закупоривают сливной патрубок 32 в ходе сборки средства 110, предупреждающего незаконное вскрытие тары.

Как понятно обычному специалисту в данной области техники, два элемента, находящиеся, "по существу, в непосредственном контакте", или "по крайней мере, скрепленные, по существу, непосредственно" или "соединенные с колпачком", как это описано выше, находятся в более непосредственной связи, чем как только части одной и той же цельной отливки (поскольку всякая конструкция в затворе 30 относится к этому виду), но могут быть связаны менее, чем непосредственно, вместе с другой промежуточной конструкцией. Граница "по существу, непосредственного" соединения относится к проблеме формулировки, а не к технической проблеме.

Применительно к целям настоящего изобретения законченный неоткрытый затвор 30 имеет требуемое, по существу, непосредственное соединение между двумя элементами, если они прикреплены с помощью некоторой конструкции, параллельной шарнирному узлу 40, вследствие чего при разрыве шарнирного узла 40 два рассматриваемых элемента все еще будут оставаться прикрепленными с помощью параллельной конструкции.

В этом варианте осуществления вторая часть 118 прикреплена, по существу, непосредственно к опорному фланцу 36 сливного патрубка 32 путем введения второй части 118 в сопряженную выемку 122 в опорном фланце 36. В этом варианте осуществления выемка 122 находится диаметрально противоположно выемке 98, хотя эта связь не является существенной для изобретения. В этом варианте осуществления выемка 122 имеет шип 124, который защелкивается в отверстии 126 во второй части 118 с целью расположения с закреплением второй части 118 в выемке 122. Вместо этого или дополнительно можно обеспечить посадку с защелкиванием самих выемки 122 и второй части 118.

Когда осуществляют неразъемное соединение второй части 118 и выемки 122 (что делают, предпочтительно, в то же самое время, когда затвор 30 прикрепляют к таре 31, как это описывается ниже), колпачок 38 оказывается связанным с отрывным язычком 112 с помощью первого разрывного соединения 114 или 116, а язычок, в свою очередь, оказывается связанным со сливным патрубком 32 с помощью второго разрывного соединения 120. Отрывной язычок 112 выполнен с обеспечением возможности отрыва и сбрасывания его с последующим разъединением колпачка таким образом, что затвор 30 может быть открыт.

Даже если желающий осуществить фальсификацию решится срезать более прочное второе разрывное соединение 120, оставив на месте соединения 114 или 116, чтобы скрыть факт открывания затвора 30, покупателю при отрыве язычка 112, который при этом слишком легко "поддается", станет ясно, что затвор подвергался незаконному вскрытию. В данном случае затвор также имеет отдельное мембранное уплотнение 58 в качестве дополнительной защиты от манипуляции с содержимым упаковки, имеющей затвор 30.

Открытый язычок 112 имеет первое и второе крылышки или ушки 128, 130, каждое из которых может быть снабжено ребрами 132, чтобы их можно было легко схватить. Ушки 128, 130 имеют свободные верхние кромки 134, 136 и стойки 138, 140.

Когда затвор 30 закрывают первоначально, отрывной язычок 112 в это же или почти в это же самое время разворачивают в его рабочее положение относительно разрывных соединений 114, 116. Вторая часть 118 расположена в выемке 122. Ушки 128, 130 плотно прилегают к (и, что необязательно, проходят на небольшое расстояние от места их отделения, определенного непосредственно после литья) стержню 34. Стойки 138, 140 плотно прилегают к опорному фланцу 36, что способствует продвижению второй части 118 в выемку 122. Свободные верхние кромки 134, 136 ушек 128, 130 проходят над юбкой 44 колпачка 38, вследствие чего пользователь может без труда отодвинуть ушко 128 или ушко 130 от колпачка 38, что обеспечивает пользователю возможность захвата ушка 128 или ушка 130 между большим и указательным пальцами пользователя. Это обеспечивает надежное удержание, вследствие чего отрывной язычок 112 можно оторвать. Два ушка 128, 130, предусмотрены, в частности, для того, чтобы отрывной язычок было удобно отрывать любой рукой. Поэтому правша и левша одинаково хорошо могут пользоваться затвором 30.

Что касается фиг. 17-22, то показанный выполненный за одно целое шарнирный узел 40 непосредственно после литья содержит L-образное соединительное звено 88, имеющее первую часть 90, соединенную с фланцем 36 посредством выполненного за одно целое шарнира 92, и вторую часть 94, прикрепленную к колпачку 38 посредством выполненного за одной целое шаринира 96. В этом варианте осуществления первая часть 90 имеет длину по крайней мере в области шарнирного узла 40, примерно равную ширине фланца 36. Вторая часть 94 может быть короче, чем вертикальный размер стержня 34 в области шарнирного узла 40.

Выполненный за одной целое шарнир 92 достаточно гибок, а первой части 90 приданы такие размеры и форма, что обеспечивается возможность поворота первой части 90, а в этом варианте осуществления и возможность точного расположения выемки 98 на опорном фланце 36. Вторая часть 94 возвышается над нижним краем юбки 44, находящейся выше фланца 36, при этом уменьшается необходимая высота юбки 44 и достигается экономия материала с одновременным уменьшением зазора между внутренним контуром горловины юбки 44 и наружным контуром выступа 52.

Колпачок 38 включает в себя пару выполненных за одно целое подпорок 102, 104 на соответствующих сторонах шарнирного узла 40. Когда колпачок 38 открывают для выливания содержимого тары 31 через сливной патрубок 32, подпорки 102, 104 располагаются почти перпендикулярно к стержню 34 и плотно прилегают к нему с целью удержания колпачка 38 чистым от выходящего содержимого тары 31. Это необходимо потому, что существует тенденция частичного закрытия колпачка 38 во время слива содержимого, обусловленная действием силы тяжести и, как пояснялось ранее, памятью формы колпачка 38. Подпорки 102, 104 удерживают колпачок 38 под углом предпочтительно сорок пять градусов к верхней части стержня 34. Когда колпачок 38 закрывают, подпорки 102, 104 отходят вниз от стержня 34 и располагаются против стержня 34 или вблизи него, и почти перпендикулярно к опорному фланцу 36.

Как показано на фиг. 17-22, затворы 30, 150 и 180 изготовлены как единая деталь предпочтительно из свариваемого нагревом термопластического материала, к примеру из полиэтилена, посредством литья под давлением или аналогичным образом. Затвор 30 в раскрытом положении, показанном на фиг.17, можно с достижением преимущества отлить в одной форме машины для литья под давлением. Такая форма является простой и дешевой при изготовлении. В дополнение к этому такую форму легко эксплуатировать. В целом, составляющая единое целое конструкция затвора 30, показанная здесь, является экономически более выгодной в производстве, чем другой затвор 30, обычно используемый в настоящее время, такой, как содержащий отдельные секции колпачка 38 и сливного патрубка 32. Сразу же после изготовления затвор 30 складывают, причем одну часть поверх другой. Это складывание осуществляют вслед за удалением затвора из формы, а также после по крайней мере частичного охлаждения затвора 30. Как показано на фиг.19, колпачок 38 полностью согнут до вхождения в контакт со сливным патрубком 32.

Еще одна дополнительная особенность настоящего изобретения заключается в наличии ориентируемого штыря 142, который выступает из опорного фланца 36 и расположен с эксцентриситетом относительно середины затвора 30. Штырь 142 можно получить, когда с затвора 30 снимают излишний материал, путем оставления короткого столбика материала, образуемого в литниковом ходе полости литейной формы, служащем каналом к обратной стороне затвора 30.

Ориентирующий штырь 142 можно применить для ориентации затвора 30 при использовании его в упаковочной машине. Эта стадия является необходимой, поскольку обычно затворы 30 упакованы в картонной коробке в случайном положении, но каждый затвор 30 при установке на тару должен быть повернут до достижения определенной ориентации.

Собранный и сориентированный затвор 30 вводят в раскрыв тары 31. Затвор 30 вводят предпочтительно в положении, показанном на фиг.9, так, что фланец 36 входит в соприкосновение с внутренней термопластической поверхностью тары 31. Как вариант фланец 36 может соприкасаться с внешней термопластической поверхностью тары 31.

Предпочтительно затвор 30 прикрепляют к таре с помощью сварки ультразвуком, сварки нагревом, холодной сварки или посредством сочетания механизмов сварки этих видов. Используя сварку этих видов, внутренний термопластический слой тары 31 и материал опорного фланца 36 расплавляют и устраняют поверхность раздела между ними (т.е. их сваривают) с целью закрепления фланца. Консоли ультразвукового сварочного аппарата можно легко придать такую форму, что она будет окружать колпачок 38 и стержень 34 и соприкасаться с областью внутренней части тары 31 вокруг фланца 36 с целью осуществления устойчивого прикрепления фланца 36 к таре 31.

Одно особенное преимущество настоящего изобретения заключается в том, что уплотняющую силу для устойчивого объединения шарнирного узла 40 и опорного фланца 36 можно приложить посредством механизма, который соединяет опорный фланец 36 с тарой 31. Ультразвук, теплота или другая энергия, приложенная к фланцу 36 с целью приваривания фланца 36 к таре 31, кроме того, нагревают первую часть 90 L-образного соединительного звена 88 и стенки фланца, задающих выемку 98, сваривая их вместе. После того как это сделано, выемка 98 оказывается наполненной до краев пластиком и поэтому больше не прерывает в других отношениях, по существу, гладкий кольцевой опорный фланец 36.

В поясненной конструкции при сваривании узлов друг с другом первая часть 90 и выемка 98 расположены между опорным фланцем 36 и внутренней стенкой тары 31. В результате этого большая часть несовершенств внешнего вида, вызванных заполнением выемки в опорном фланце, будет невидимой с наружной стороны тары 31.

Типовую упаковочную машину можно использовать для формования затвора 30 и приваривания его к таре 31 при минимальном количестве дополнительных приспособлений. Это обусловлено по крайней мере частично, тем фактом, что для выполнения сварки необходим только один сварочный аппарат, например аппарат для сварки ультразвуком. Поэтому общая стоимость приспособлений уменьшается при снижении затрат на производство и техническое обслуживание вследствие использования в процессе литья одной машины для литья под давлением. Дополнительное преимущество заключается в возможности изготовления затвора 30 настоящей конструкции, что предпочтительно, посредством процесса, в котором форма перемещается только вдоль одной оси, проходящей в направлении разделения и закрытия формы.

Кроме того, предусмотрены альтернативные, хотя, как правило, менее эффективные процессы для прикрепления затвора 30 к таре 31. Например, для соединения частей затвора 30 или для прикрепления затвора 30 к таре 31 можно использовать клеи.

На фиг. 23-25 показан еще один затвор, который представляет собой двухкомпонентный затвор 192, включающий в себя колпачок 194, сливной патрубок 196, фланец, или буртик 198 и ушко 200, прикрепленное к колпачку 194 посредством ослабленного, выполненного за одно целое шарнира 202. В этом варианте осуществления колпачок 194 может быть навинчивающимся колпачком или надеваемым с зацеплением на сливной патрубок. Сливной патрубок 196 и фланец, или буртик, 198 могут быть, как и раньше, деталями отдельного затвора или деталями, отлитыми за одно целое с деталями бутылки или другой тары.

После того, как колпачок 194 надет или иным образом прикреплен к сливному патрубку 196, ушко 200 присоединяют к фланцу 198 с помощью ультразвукового, теплового или другого средства. Колпачок 194 удаляют с приложением усилия, разрывая ослабленный, выполненный за одно целое шарнир 202, после чего колпачок можно удалять и многократно возвращать на место. В этом или в предшествующем варианте осуществления можно предусмотреть несколько ушек 184 или 200 вокруг обвода фланца 198, чтобы образовать ряд соединений, предупреждающих незаконное вскрытие тары.

Указанные затворы можно отлить за один впрыск как одну деталь в одной двухкомпонентной форме, для которой отсутствует необходимость в поперечном перемещении деталей формы.

Стадию однократного складывания можно использовать для установки колпачка, сливного патрубка и отрывного язычка, предупреждающего незаконное вскрытие тары, из их положений, в которых они находится сразу же после литья, в их конечные положения без необходимости выполнять "прихватку" или другие термические операции. Затвор можно сложить с достаточно надежным защелкиванием без склеивания или сваривания его деталей друг с другом так, что он будет оставаться сложенным во время обращения с ним, а его можно будет легко ввести непосредственно через небольшое отверстие в таре.

Для обеспечения возможности автоматической ориентации затвора можно предусмотреть необязательный ориентирующий штырь, являющийся следом остатка пластика в литниковом ходе формы, со следованием его по шарнирной стороне при наклонном скольжении вниз. Ориентационную способность наклонной поверхности можно усилить путем придания шероховатости поверхности наклона.

Затвор может иметь вытяжное кольцо для разрывания и удаления уплотнительной мембраны, находящейся в сливном патрубке. Вытяжное кольцо можно расположить так, чтобы его свободная сторона выступала над кромкой сливного патрубка в одном месте обвода сливного патрубка. Наружной стороны вытяжного кольца можно касаться пальцем, а чтобы захватить его, можно дополнительно надавить на него. Колпачок из формованного полиэтилена (который обеспечивает возможность сваривания нагревом с покрытым полиэтиленовым картоном, но имеет небольшую упругость) может быть сводчатым с целью образования внутреннего пространства для размещения возвышающейся части вытяжного кольца.

Сводчатому колпачку можно придать приятную для глаза форму, но при этом колпачок все же должен иметь относительно небольшую высоту. Кроме того, колпачку небольшой высоты присущи некоторые функциональные особенности, например передняя возвышающаяся поверхность, которая вытянута вертикально вверх от наклонной стенки тары с остроконечной верхней частью, не проходит через плоскость любой из боковых стенок тары.

Колпачок может иметь одну или несколько подпорок, образованных в процессе литья и вытянутых от колпачка вблизи шарнира. Подпорки находятся напротив наружной поверхности сливного патрубка 32 и плотно прилегают к ней, когда колпачок 38 открыт, для удержания колпачка 38 вне русла сливного патрубка 32. Когда колпачок 38 закрыт, эти подпорки могут складываться напротив сливного патрубка 32. Это позволяет отливать затвор 30 из легкосвариваемого полиэтилена, который не имеет памяти формы и неупругодеформируется при хранении.

Отрывной язычок средства, предупреждающего незаконное вскрытие тары, можно разветвить путем снабжения его на каждом из концов отдельным вытяжным ушком, вследствие чего затвор одинаковым образом смогут открывать левши и правши.

Отрывной язычок можно отлить по форме полуокружности и так, чтобы его ушки в сложенном положении прилегали к колпачку. Эта особенность позволяет предотвратить задержку отрывного язычка в отверстии тары во время сборки.

Верхние кромки ушек проходят над верхней частью юбки колпачка. Каждая из верхних кромок легко отодвигается от колпачка, вследствие чего одно из ушек можно надежно захватить, чтобы отделить отрывной язычок и открыть затвор. Когда отрывной язычок находится на своем месте, а затвор закрыт, стойка отрывного язычка соприкасается с опорным фланцем затвора. Этот контакт вызывает поворот отрывного язычка, приводящий к продвижению второй части устройства, предупреждающего незаконное вскрытие тары, в выемку в опорном фланце.

Затворы можно легко устанавливать в закрытых положениях, а их детали и дополнительные приспособления могут находиться в закрытых положениях во время дальнейшего манипулирования без необходимости выполнения каких-либо сварочных операций или аналогичных им. Сварочные операции, необходимые для обеспечения прочности затвора, достаточной для использования, можно выполнять в то же самое время, когда затвор соединяют со стенкой тары, применяя те же ультразвуковой аппарат или другой источник энергии, крепежное средство или клей, которые используют для прикрепления затвора к внутренней стенке тары. Этот прием сокращает стадию производства и исключает деформацию затвора, которая может вызываться операцией сварки пластика затвора, выполняемой до установки затвора на тару.

Плоский колпачок, который в качестве варианта предусмотрен в затворе, может иметь весьма небольшую высоту. Откидная сторона юбки затвора может быть глубже, чем шарнирная сторона юбки. Эта конфигурация обеспечивает возможность некоторого дополнительного прохождения горловины колпачка для захвата свободной стороны выступа стержня.

На фиг. 26 показана блок-схема способа изготовления затвора согласно настоящему изобретению. На стадии 400 для затвора подготавливают форму. Форму можно установить в литьевую машину, при этом машина может содержать дополнительные формы, предпочтительно может иметь 64 формы. На стадии 402 формы заполняют полимерным материалом, чтобы отлить составляющий единое целое затвор в виде одной детали. Предпочтительным полимерным материалом является полиэтилен, однако при изготовлении затвора можно использовать другие полимерные материалы. На стадии 404 форму открывают и осуществляют обеспечение средством транспортировки для переноса затвора из литьевой машины в гибочную машину. Средством транспортировки может быть плоский манипулятор, имеющий секционированные ячейки для размещения затворов. На стадии 406 затвор прикрепляют к средству транспортировки. Это может происходить путем выталкивания затвора из формы посредством литейного стержня. Для приема затвора в средстве транспортировки можно дополнительно создавать вакуум.

На стадии 408 затвор переносят в находящуюся рядом гибочную машину. На стадии 410 затвор подают из средства транспортировки к средству переориентации. Затвор, помещенный на средство переориентации с нижней частью сливного патрубка и верхней частью колпачка, обрезанными наружу, находится в непригодной к складыванию ориентации. Ориентация является непригодной для складывания в том случае, когда при сложении шарнирный узел разрывается, а сливной патрубок не закрывается нужным образом. Средством переориентации может быть плоский лист, имеющий канавку для размещения затвора с образованным в ней вакуумом или без него. На стадии 412 с помощью средства переориентации затвор перемещают и прикрепляют к гибочному устройству, при этом переворачивая затвор до пригодной к складыванию ориентации с нижней частью сливного патрубка и верхней частью колпачка, обращенными внутрь. На стадии 414 колпачок накладывают на сливной патрубок посредством гибочного устройства. Гибочное устройство при наложении колпачка на сливной патрубок действует подобно дверному шарниру. На стадии 416 затвор сбрасывают с гибочного устройства на транспортирующий механизм, расположенный ниже, для упаковки и распределения.

Реферат

Изобретение относится к затворам для тары и может быть использовано в пищевой упаковке, которая снабжена средством, предупреждающим незаконное вскрытие тары. Затвор представляет собой отлитые за одно целое сливной патрубок, колпачок, шарнирный узел, соединяющий сливной патрубок и колпачок, и средство, предупреждающее незаконное вскрытие тары. Кроме того, затвор может иметь мембрану и вытяжное кольцо, также отлитые за одно целое в виде одной детали. Колпачок может иметь по меньшей мере одну подпорку для предотвращения помехи от колпачка сливу содержимого тары. Дополнительно сливной патрубок может иметь уступ для содействия в предотвращении помехи от колпачка во время слива и для создания заранее определенного звука, когда колпачок открывают. Более того, затвор может иметь ориентирующий штырь для соответствующей ориентации затвора на таре. Изобретение позволяет повысить надежность затвора. 3 с. и 11 з.п.ф-лы, 26 ил.

Формула