Контейнер, крышка для контейнера и способ крепления крышки к контейнеру - RU2170198C2
Код документа: RU2170198C2
Чертежи
Описание
Настоящее изобретение относится к крышке, представляющей собой выполненную за одно целое деталь. Более точно, настоящее изобретение относится к выполненной за одно целое крышке, которая может быть изготовлена при использовании одной пресс-формы для литья под давлением.
В течение ряда лет повторно закрываемые крышки завоевали популярность. В настоящее время такие крышки обычно используются, например, в контейнерах с крышеобразным верхом и аналогичных контейнерах. Как правило, имеется два типа крышек: крышки защелкиваемого типа и крышки навинчиваемого типа, причем каждый из типов выполнен с возможностью повторного закрывания соответствующего сливного отверстия.
Однако обычные крышки обладают рядом ограничений. Установка обычных крышек на контейнеры часто затруднена и представляет собой дорогостоящую операцию. Существующие системы для установки крышки на контейнер могут быть довольно дорогими и требовать дорогостоящей оснастки для установки на сливные отверстия. Кроме того, изготовление самих крышек может представлять собой довольно дорогостоящий процесс, так как крышки часто изготавливают из двух отдельных деталей, полученных в двух отдельных пресс-формах с использованием двух отдельных операций литья под давлением. Соответственно, автор предлагаемого изобретения осознал, что в данной отрасли сохраняется потребность в усовершенствованной торцевой крышке, которая способствует преодолению недостатков, с которыми сталкивались ранее на практике и которые были рассмотрены выше.
Предлагаемая крышка для контейнера содержит сливную часть, имеющую фланец, закрывающую часть и соединительный элемент. Соединительный элемент соединяет сливную часть с закрывающей частью и присоединен к фланцу сливной части в месте первого соединения и к закрывающей части - в месте второго соединения. Второе соединение может представлять собой или повторное соединение, или может содержать удлиненный гибкий элемент соединительного элемента. В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения соединительный элемент выполнен с возможностью перегибания его вокруг первого соединения так, что, по меньшей мере, одна часть соединительного элемента оказывается согнутой в направлении фланца для прикрепления к нему. В следующем варианте осуществления фланец включает в себя паз, в который часть соединительного элемента может входить при сгибании, когда соединительный элемент согнут вокруг первого соединения. Паз может быть сквозным или может быть выполнен в виде выемки. Второе соединение расположено таким образом, чтобы обеспечить возможность крепления закрывающей части к сливной части и снятия закрывающей части со сливной части, когда, по меньшей мере, одна часть соединительного элемента или перекрывает фланец, или расположена в пазу. Второе соединение предпочтительно оставляют нетронутым, чтобы обеспечить возможность закрывающей части оставаться в положении, при котором она прикреплена к сливной части, даже тогда, когда закрывающая часть открыта.
Также предлагается способ крепления крышки к контейнеру. В соответствии с данным способом, по меньшей мере, одну часть соединительного элемента присоединяют в конечном положении одновременно с присоединением крышки к поверхности контейнера, выполненной из термопласта, при использовании процесса выделения энергии. Таким образом, крышку в ее окончательном виде получают одновременно с креплением крышки к контейнеру, используя один и тот же процесс выделения энергии. Предпочтительно данный процесс представляет собой процесс ультразвуковой сварки, при котором консоль ультразвуковой сварочной машины одновременно приваривает фланец к контейнеру и, по меньшей мере, одну часть соединительного элемента к месту ее окончательного крепления.
Также предлагается уплотнительная конструкция для крышки, такой, как описывалась выше. Такая конструкция содержит первый элемент, присоединенный к закрывающей части крышки в месте разрываемого соединения, и второй элемент, присоединенный к первому элементу и выполненный с такими размерами, которые позволяют закреплять его внутри паза фланца сливной части крышки. Когда используется сквозной паз, второй элемент присоединяют к термопластичной поверхности контейнера, в то время как при выполнении паза в виде выемки второй элемент присоединяют к фланцу. Когда второй элемент присоединен или к контейнеру, или к фланцу, предотвращается снятие закрывающей части крышки со сливной части до тех пор, пока пользователь не оторвет первый элемент от закрывающей части вдоль разрываемого соединения, тем самым обеспечивается визуальное указание на то, что контейнер открыт.
Другие цели и преимущества настоящего изобретения станут очевидными при изучении сопровождающего подробного описания, рассматриваемого совместно с нижеуказанными
чертежами, на которых:
фиг. 1 представляет собой перспективное изображение одного варианта осуществления крышки в соответствии с настоящим изобретением, причем крышка показана в открытом
положении;
фиг. 2 представляет собой перспективное изображение варианта осуществления крышки по фиг. 1, на котором крышка показана в закрытом положении;
фиг. 3 представляет собой
боковое сечение крышки по фиг. 1 в открытом положении, причем крышка показана закрепленной в отверстии контейнера;
фиг. 4 представляет собой боковое сечение крышки по фиг. 1 в закрытом
положении, причем крышка показана закрепленной в отверстии контейнера;
фиг. 5 представляет собой боковое поперечное сечение крышки по фиг. 1 в полностью отогнутом (несложенном) положении;
фиг. 6 представляет собой перспективный вид сверху альтернативного варианта осуществления крышки согласно настоящему изобретению, причем крышка показана в открытом положении;
фиг. 7
представляет собой поперечное сечение выемки фланца крышки по фиг. 6;
фиг. 8 представляет собой вид сверху крышки по фиг. 6;
фиг. 9 показывает следующий вариант осуществления крышки
согласно изобретению;
фиг. 10 представляет собой поперечное сечение крышки по фиг. 6 в открытом положении;
фиг. 11 представляет собой поперечное сечение крышки по фиг. 6 в частично
закрытом положении;
фиг. 11А представляет собой увеличенное изображение участка в пределах окружности А по фиг. 11;
фиг. 12 представляет собой поперечное сечение крышки по фиг. 6 в
частично открытом положении;
фиг. 12А представляет собой увеличенное изображение участка в пределах окружности А по фиг. 12;
фиг. 13 представляет собой поперечное сечение крышки по
фиг. 6 в закрытом положении.
На фиг. 1-5 показан один вариант осуществления повторно закрываемой крышки 10, которую можно использовать, например, вместе с контейнером, имеющим корпус, изготовленный из картонной основы, которая расположена между наружными слоями термопластичного полимерного материала, или вместе с контейнером не на картонной основе, который имеет наружные термопластичные полимерные слои. Крышка 10 представляет собой выполненную за одно целое деталь и в целом включает в себя сливную часть 15, имеющую трубчатый элемент 20, который имеет трубчатую форму и выступает вверх от кольцевого базового фланца 25, проходящего вокруг периферии нижнего конца трубчатого элемента 20. Сливная часть 15 соединена с закрывающей частью 35 с помощью поворотной части 30.
Для того, чтобы рациональным образом обеспечить возможность входа закрывающей части 35 в контакт с трубчатым элементом 20 сливной части 15 при повторном закрывании и фиксации закрывающей части 35 внутри трубчатого элемента 20 используются различные конструкции. В конкретном варианте осуществления, показанном здесь, запирающая часть 35 включает в себя верхнюю закрывающую часть 40, окруженную выступающей вниз юбкой 45. Юбка и закрывающая часть 40 взаимодействуют для образования внутренней полости 55, в которую входит верхняя часть трубчатого элемента 20, когда закрывающая часть 35 закреплена вокруг трубчатого элемента 20 для установки крышки 10 в закрытом положении. Вокруг внутренней полости закрывающей части 35 образована кольцевая выемка 60 вблизи места пересечения юбки 45 и верхней закрывающей части 40. На внутренней поверхности юбки 45 имеется внутреннее ребро 65, проходящее вокруг внутренней части юбки. На внутренней стороне 70 закрывающей части 40 имеется проходящий по окружности выступ 75. Выступ 75 и ребро 65 взаимодействуют для образования выемки 60 между ними. Трубчатый элемент 20 имеет верхний конец с расширенной наружу в виде раструба кромкой 80, проходящей вокруг наружной периферии трубчатого элемента 20. Кромка 80 входит в выемку 60 закрывающей части 35, когда крышка 10 находится в закрытом положении. Юбка 45 выполнена с наклоненной под углом поверхностью 90 у основания юбки для того, чтобы обеспечить возможность легкого направления закрывающей части 35 над кромкой 80. Крышка 80 и ребро 65 входят в контакт друг с другом с обеспечением уплотнения, чтобы сохранить герметичное соединение между закрывающей частью 35 и трубчатым элементом 20.
Кроме того, трубчатый элемент 20 имеет сквозное центральное отверстие 100, предназначенной для обеспечения возможности выливания продукта из контейнера, когда закрывающая часть 35 снята. Внутри сливной части 15 над отверстием 100 может быть расположена мембрана 102, наличие которой необязательно. Мембрана 102 включает в себя внутреннюю кольцевую часть 105, выполненную концентрично с трубчатым элементом 20. Кольцо 105 прикреплено к крышке 107 мембраны посредством базовой соединительной части 110, проходящей вниз от кольца 105 вдоль одной его боковой стороны.
За одно целое с закрывающей частью 40 выполнен выступ 120, который может иметь любую из множества разнообразных форм и который расположен напротив поворотной части 30 для облегчения открывания крышки 10 вручную.
Как показано на фиг. 5, крышка 10 представляет собой изготовленный за одно целое конструктивный элемент, предпочтительно из термопластичного материала посредством литья под давлением или т.п. Крышка 10 может быть рациональным образом отлита внутри одной пресс-формы для литья под давлением в ее расширенном положении, таком, как показано на фиг. 5. Такая пресс-форма для литья под давлением одновременно отличается простотой и экономичностью при изготовлении. Кроме того, такая пресс-форма проста в эксплуатации. Выполненный за одно целое конструктивный элемент, показанный здесь, дает возможность получить крышку, которая более экономична в изготовлении по сравнению с другими крышками, широко используемыми в настоящее время, подобными тем, которые содержат выполненные раздельно закрывающую и сливную части.
Как показывает фиг. 5, поворотная часть 30 образована за счет уникального взаимодействия отдельных элементов. Эти элементы включают в себя L-образный соединительный элемент 135, имеющий первую часть 150, присоединенную к фланцу 25 в месте поворотного соединения 155, и вторую, более короткую часть 160, присоединенную к закрывающей части 35 в месте поворотного соединения 50. Первая часть 150 предпочтительно имеет длину, которая приблизительно равна ширине фланца 25 в зоне поворотной части 30. Вторая часть 160 предпочтительно имеет длину, которая меньше высоты трубчатого элемента 20 в зоне поворотной части 30.
При использовании крышка 10 согнута вдоль поворотных соединений 50 и 155 в ее закрытое положение. В этом положении поворотная часть 30 образована путем сгибания L-образного соединительного элемента 125 в направлении стрелки 170 до тех пор, пока первая часть 150 соединительного элемента 135 не перекроет фланец 25 и пока вторая часть 160 не окажется рядом с трубчатым элементом 20 и предпочтительно не упрется в него. После этого крышку 10 вставляют в отверстие 112 контейнера. Предпочтительно крышку 10 вставляют до положения, показанного на фиг. 4, так что фланец 25 входит в контакт с внутренней поверхностью контейнера, выполненной из термопласта. В альтернативном варианте крышка 10 может быть расположена вокруг отверстия 112 на наружной поверхности контейнера.
Крышку 10 предпочтительно крепят к контейнеру посредством ультразвуковой сварки, термосварки или т. п. При использовании данного вида сварки внутренний термопластичный слой контейнера приводится в пластифицированное состояние таким образом, что он расплавляется, и обеспечивается его крепление к фланцу 25. Одновременно с данной операцией сварки некоторое количество энергии, выделяющейся при сварке, такой, как энергия ультразвукового излучения, направляется к первой части 150 соединительного элемента 135, так что первая часть 150 приваривается к фланцу 25. Консоль ультразвуковой сварочной машины может легко быть выполнена так, что она будет окружать юбку 45 и трубчатый элемент 20 и входить в контакт с зоной наружной поверхности контейнера вокруг фланца. В качестве возможного дополнения может быть добавлен видимый снаружи знак крышки уплотнительной конструкции, поскольку крышка приварена к упаковке.
Следует понимать, что вторая часть или плечо 160 может быть выполнена, например, в виде удлиненной петли, тем самым устраняется необходимость в том, чтобы второе соединение 50 функционировало бы как поворотное соединение. В этом случае закрывающая часть 35 может быть свободно снята с трубчатого элемента и повторно установлена на него без поворотного движения второго соединения 50.
Для выполнения крышки 10 и приваривания ее к контейнеру может быть использована стандартная упаковочная машина с минимальным количеством дополнительной оснастки. Это возможно, по меньшей мере, частично благодаря тому обстоятельству, что для обеспечения приваривания необходим только один сварочный инструмент, например инструмент для ультразвуковой сварки. Таким образом, общие затраты на оснастку уменьшены, и при этом затраты на производство деталей и производственные накладные расходы сокращены за счет использования одной пресс-формы для литья под давлением в процессе формования, которая требует незначительных затрат при обслуживании. Дополнительное преимущество заключается в том, что крышка с конструкцией по настоящему изобретению предпочтительно может быть изготовлена посредством технологического процесса, при котором пресс-форма для литья под давлением перемещается только вдоль одной оси.
Также рассматриваются альтернативные, хотя в целом менее эффективные процессы крепления крышки 10 к контейнеру. Например, для крепления первой части 150 соединительного элемента 135 к фланцу можно использовать клеи. Затем получающаяся в результате крышка может быть прикреплена к контейнеру путем нанесения клея, который обеспечивает приклеивание фланца 25 к контейнеру, или за счет процессов сварки путем приложения энергии, например, за счет процесса ультразвуковой сварки, который обеспечивает присоединение фланца к контейнеру. В альтернативном варианте первая часть 150 соединительного элемента 135 может быть присоединена к фланцу 25 с использованием процесса сварки за счет приложения энергии, а образующаяся в результате крышка может быть присоединена к контейнеру с помощью клея.
На фиг. 6-8 показан следующий вариант выполнения крышки 10. В данном варианте осуществления фланец 25 имеет паз 200, показанный здесь в виде выемки. Соединительный элемент 135 прикреплен к фланцу 25 в месте первого соединения 155 рядом с выемкой 200. Плечо 150 имеет толщину, которая приблизительно равна глубине выемки 200, так что плечо 150 входит в выемку 200, когда соединительный элемент 135 согнут вокруг первого соединения 155. В этом случае верхняя часть плеча 150 проходит приблизительно вровень с верхней поверхностью фланца 25, когда плечо 150 расположено в выемке 200. Как показано на фиг. 7, боковые стенки 205 выемки 200 предпочтительно расположены под углом, например, около 10 градусов. Такие расположенные под углом боковые стенки способствуют удерживанию плеча 150 в положении, при котором оно зафиксировано внутри выемки 200, до того момента, когда крышка 10 будет присоединена к контейнеру, например, путем ультразвуковой сварки, термосклеивания и соединения с помощью клея.
Вариант осуществления по фиг. 6-8 предпочтительно выполнен таким образом, что он обеспечивает закрывание отверстия 112 контейнера за счет процесса соединения с приложением энергии, такого, как процесс ультразвуковой сварки. При таком процессе происходит приваривание плеча 150 внутри выемки одновременно с привариванием крышки 10 к контейнеру в процессе ультразвуковой сварки. Также рассматриваются альтернативные, хотя в целом менее эффективные процессы крепления крышки 10 по фиг. 6-8 к контейнеру. Например, для крепления плеча 150 соединительного элемента 135 внутри выемки 200 можно использовать клеи. После этого получающуюся в результате крышку можно прикрепить к контейнеру путем нанесения клея, который обеспечивает приклеивание фланца 25 к контейнеру, или с помощью процесса приваривания с приложением энергии, такого, как ультразвуковая сварка, который обеспечивает приваривание фланца к контейнеру. В альтернативном варианте плечо 150 соединительного элемента 135 можно приварить внутри выемки путем использования процесса сварки с приложением энергии, а образующуюся в результате крышку можно приклеить к контейнеру с помощью клея.
На фиг. 9 показан еще один вариант выполнения крышки 10. В данном случае паз 200 проходит сквозь всю толщину фланца 25 за исключением участка материала 220, образующего соединение 155, чтобы тем самым получить открытую зону. С плеча 150 соединительного элемента удалена часть материала 225, соответствующая части 220. Остальная часть плеча 150 имеет толщину, которая приблизительно равна и предпочтительно имеет такую же величину, что и глубина паза 200. При данной конструкции плечо 150 входит в паз 200 так, что верхняя часть плеча 150 оказывается расположенной по существу заподлицо с верхней частью фланца 25, в то время как нижняя часть плеча 150 оказывается расположенной по существу заподлицо с нижней частью фланца 25. Как указано выше, боковые стенки выемки 200 могут быть выполнены под углом. Как в любом из вариантов осуществления, описанных выше, конструкцию по варианту осуществления, изображенному на фиг. 9, предпочтительно располагают таким образом, чтобы она обеспечила закрывание отверстия 112 контейнера за счет процесса соединения с приложением энергии, такого, как процесс ультразвуковой сварки. Однако при мгновенном процессе крепление плеча 150 к поверхности контейнера, выполненной из термопластичного материала, осуществляется посредством приваривания крышки 10 к контейнеру с помощью ультразвуковой сварки одновременно с привариванием крышки к термопластичной поверхности в зоне вокруг отверстия 112. Также рассматриваются альтернативные, хотя в целом менее эффективные процессы крепления крышки 10 по фиг. 9 к контейнеру. Крышка может быть прикреплена к контейнеру путем нанесения клея, который обеспечивает прикрепление фланца 25 и плеча 125 к контейнеру.
Когда пользователь опорожняет контейнер, имеющий крышку 10, закрывающая часть 35 крышки 10 может оказаться на пути содержимого, выходящего из трубчатого элемента 20. Следовательно, крышка 10 может быть выполнена с одним или более взаимодействующими конструктивными элементами в зоне поворотной части 30, которые способствуют удерживанию закрывающей части 35 от создания препятствия на пути потока содержимого из контейнера. Один такой комплект взаимодействующих элементов описан здесь со ссылкой на фиг. 6-12. Как показано, в соединительном элементе 135 вблизи второго соединения 50 выполнено отверстие 250 в виде прорези. Выступ 255 проходит от закрывающей части 35 в отверстие 250 в виде прорези. Трубчатый элемент 20 на своей наружной поверхности имеет зону 260 выемки.
Взаимодействие вышеописанных элементов наилучшим образом можно описать со ссылкой на фиг. 10-12. Как показано на фиг. 13, выступ 255 размещается в выемке 260, когда крышка 10 находится в закрытом положении, при котором закрывающая часть 35 охватывает трубчатый элемент 20, входя в контакт с ним для закрывания отверстия 100. По мере того, как пользователь контейнера вручную переводит крышку 10 в открытое положение, закрывающая часть 35 поворачивается вокруг соединения 50 и конец выступа 255 входит в выемку 260 так, как показано на фиг. 11 и 11А. Дальнейшее смещение за пределы переходного положения, показанного на фиг. 11 и 11А, приводит к взаимодействию между выступом 255 и поверхностью выемки 260 по типу кулачка. Воздействие "кулачка" приводит к упругому поджиму выступа 255 и закрывающей части 35 в направлении от трубчатого элемента 20. В некоторый момент при данном переходе выступ 255 и закрывающая часть 35 достигают точки, в которой они защелкиваются в положении, показанном на фиг. 12 и 12А, тем самым временно фиксируя закрывающую часть 35 в открытом положении до того момента, когда пользователем вручную будет приложено закрывающее усилие для возврата закрывающей части 35 и выступа 255 в закрытое положение, показанное на фиг. 12. Тем не менее при открытом положении обеспечивается возможность свободного вытекания содержимого контейнера из трубчатого элемента 20, и при этом не создается препятствий со стороны закрывающей части 35.
В каждом из вариантов осуществления по фиг. 6-9 показана уплотнительная конструкция 275. Эта конструкция 275 включает в себя L-образную часть 280, имеющую первое и второе плечи 285 и 290. Первое плечо 285 прикреплено к закрывающей части 35 в месте разрываемого соединения 295, которое, например, имеет одну или более прорезей. Плечо 300 для захвата проходит от первого плеча 285 и, например, может быть выполнено в виде дугообразной полоски, которая в целом соответствует дуге юбки 45. Фланец 25 имеет паз 310, размеры которого выполнены такими, что второе плечо 290 может входить в этот паз. Как и в случае паза 200, паз 310 может представлять собой просто выемку или может проходить насквозь фланца.
Когда крышка 10 соответствующей уплотнительной конструкции 275 полностью изготовлена и приварена к контейнеру, второе плечо 290 оказывается приваренным или к фланцу 25, или к поверхности контейнера, выполненной из термопластичного материала, в зависимости от вида используемого паза. Таким образом, закрывающая часть 35 прикреплена к сливной части 15 посредством первого плеча 285, которое теперь проходит между фланцевой частью 25 сливной части 15 и закрывающей частью 35. Чтобы открыть крышку 10, пользователь захватывает предназначенное для захватывания плечо 300 и отрывает первое плечо 285 от закрывающей части 35 в зоне разрываемого соединения 295. Прорези в разрываемом соединении 295 способствуют уменьшению усилия, которое требуется для данного отрыва. Прорези или т.п. могут аналогичным образом быть выполнены в зоне контакта между первым и вторым плечами 285 и 290.
Несмотря на то, что настоящее изобретение было описано со ссылкой на конкретный вариант осуществления, специалистам в данной области следует учесть, что могут быть выполнены его изменения не отходя от объема и идеи изобретения, определенных в приложенных пунктах формулы изобретения.
Реферат
Изобретение относится к контейнерам с крышеобразным верхом. Контейнер имеет термопластичную поверхность и крышку. Крышка имеет сливную часть с трубчатым элементом и фланец, колпачковую часть и юбку. Фланец соединен с юбкой соединительным элементом. Соединительный элемент соединен с фланцем в месте первого поворотного соединения и с юбкой - в месте второго поворотного соединения с возможностью удержания колпачковой части во время доступа в контейнер. Фланец выполнен с возможностью одновременного присоединения к термопластичной поверхности и к, по меньшей мере, одной части соединительного элемента посредством излучения энергии. Изобретение позволяет упростить конструкцию крышки и способ ее установки на контейнере. 3 с. и 12 з.п. ф-лы, 13 ил.
