Крышка с вентиляционными каналами в прокладке
Оболочка крышки включает в себя стенку основания с юбкой, предназначенной для закрепления на оконечном участке контейнера, и буртик, который продолжается радиально внутрь от указанной юбки в положении рядом, но на некотором расстоянии от указанной стенки основания. Через указанный буртик продолжается, по меньшей мере, один канал. Предусмотрены крышка, а также способ изготовления крышки. Изобретение обеспечивает получение новой конструкции крышки, в которой полость формы для формования под давлением прокладки вентилируется через оболочку крышки, что улучшает вентиляцию воздуха из полости формы, уменьшая или устраняя захват пузырьков воздуха в прокладке, снижая процент отбраковки крышек и затраты на их производство. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 5 ил.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к формованию под давлением уплотнительных прокладок внутри оболочки крышки, в частности, к вентиляции полости формования под давлением для исключения образования пузырьков в прокладке.
Уровень техники
Пластиковые крышки для многих типов безалкогольных напитков, пищевых продуктов, соков, фармацевтических препаратов и подобных областей применения включают в себя пластиковую оболочку, которая имеет буртик, продолжающийся радиально внутрь от юбки крышки в положении рядом, но на некотором расстоянии от внутренней поверхности стенки основания оболочки крышки. Уплотнительную прокладку формуют под давлением на месте, на внутренней поверхности стенки основания крышки, при этом буртик взаимодействует с инструментом для формования под давлением для формирования полости формы. В патентах США 4984703 и 6660349 описаны крышки такого типа. Было предложено формировать вентиляционные каналы в инструменте для формования под давлением прокладки для выпуска воздуха из полости формы при формовании прокладки. Однако каналы в инструменте для формования под давлением прокладки могут засоряться или блокироваться, что не позволяет обеспечить соответствующую вентиляцию полости формы, в результате чего происходит захват пузырьков воздуха в материал прокладки. Это, в свою очередь, нежелательно увеличивает процент брака при производстве и поэтому повышает производственные затраты при производстве крышек. Общая цель настоящего изобретения состоит в создании крышки, в которой полость формы для формования под давлением прокладки вентилируется через оболочку крышки, а не через инструмент формы, что таким образом улучшает вентиляцию воздуха из полости формы, уменьшая или устраняя захват пузырьков воздуха в прокладке, уменьшая процент отбраковки крышек и снижая затраты на производство.
Раскрытие изобретения
Оболочка крышки в соответствии с одним аспектом изобретения включает в себя стенку основания с юбкой, предназначенной для закрепления на оконечном участке контейнера, буртик, который продолжается радиально внутрь от юбки в положении рядом, но на некотором расстоянии от стенки основания, и, по меньшей мере, один канал, который продолжается через буртик. В предпочтительном варианте выполнения изобретения этот канал выполнен в форме канавки, которая выходит на радиально внутреннюю кромку буртика, и на разнесенных вдоль оси поверхностях буртика. Этот канал, предпочтительно, имеет обращенную радиально внутрь поверхность, которая расположена под углом к оси от стенки основания и радиально внутрь от юбки. Буртик, предпочтительно, имеет поверхность, которая обращена вдоль оси от стенки основания, при этом, по меньшей мере, участок, расположенный рядом с радиально внутренней кромкой буртика, выполнен плоским или расположен перпендикулярно оси юбки. Канал, предпочтительно, открывается в этом плоском положении на поверхности буртика, обращенной к оси.
Пластиковая крышка в соответствии с другим аспектом предпочтительного в настоящее время варианта выполнения изобретения включает в себя оболочку, имеющую стенку основания с юбкой, предназначенную для закрепления на оконечном участке контейнера, и буртик, который продолжается радиально внутрь от юбки в положении рядом со стенкой основания и на некотором расстоянии от нее. Прокладку формуют прессованием на месте, на стенке основания и между стенкой основания и буртиком. Буртик имеет множество разнесенных вдоль окружности каналов, которые продолжаются через буртик и предназначены для вентиляции воздуха во время формования под давлением прокладки.
Краткое описание чертежей
Изобретение вместе с дополнительными его целями, свойствами, преимуществами и аспектами поясняется в следующем описании, в приложенной формуле изобретения и на прилагаемых чертежах, на которых:
на фиг.1 показан вид в перспективе упаковки, которая включает в себя контейнер и крышку в соответствии с одним предпочтительным в настоящее время вариантом выполнения изобретения;
на фиг.2 показан вид в разрезе фрагмента крышки упаковки по фиг.1;
на фиг.3 показан вид сбоку в разрезе части оболочки крышки по фиг.1 и 2 в том виде, как она сформована;
на фиг.4 показан вид сбоку фрагмента в разрезе, по существу, вдоль линии 4-4, обозначенной на фиг.3; и
на фиг.5 схематично показан фрагмент, который иллюстрирует инструмент для формования под давлением прокладки внутри оболочки крышки по фиг.3-4.
Осуществление изобретения
На фиг.1 представлена упаковка 10, содержащая контейнер 12 в виде стеклянной или пластиковой конструкции и пластиковую крышку 14, закрепленную на оконечном участке контейнера 12. Крышку 14, предпочтительно, закрепляют на контейнере 12 с помощью одного или больше внутренних витков резьбы (или сегментов резьбы) на крышке 14, который соединяется с одними или больше внешними витками резьбы (или сегментами резьбы) на оконечном участке контейнера 12.
На фиг.2 представлена пластиковая крышка 14 в соответствии с одним предпочтительным в настоящее время изобретением, которая содержит пластиковый колпачок или оболочку 16 и пластиковую прокладку 18, сформованную под давлением на месте внутри оболочки 16. Оболочка 16 включает стенку 20 основания и перпендикулярную юбку 22, имеющую один или больше витков 23 внутренней резьбы (или сегментов резьбы) (фиг.3), предназначенных для закрепления крышки на оконечном участке контейнера 12 (фиг.1). Непрерывный вдоль окружности кольцевой буртик 24 продолжается как единая деталь радиально внутрь от юбки 22, рядом, но на некотором расстоянии вдоль оси от стенки 20 основания. Буртик 24 имеет внутреннюю поверхность 26, то есть поверхность, обращенную в противоположную сторону от внутренней поверхности стенки 20 основания, расположенную под острым углом к стенке 20 основания. В частности, в предпочтительном варианте выполнения, поверхность 26 включает в себя первый участок 28 конической поверхности, расположенный рядом с юбкой 22 под первым острым углом к стенке 20 основания, и второй участок 30 конической поверхности, продолжающийся от участка 28 поверхности под вторым острым углом к стенке 20 основания. Кромка 32 образует третью поверхность 34, расположенную под третьим острым углом к стенке основания. Буртик 24 имеет поверхность 38, которая обращена вдоль оси от стенки 20 основания. Эта поверхность 38, предпочтительно, включает в себя первый участок 40, расположенный рядом с радиально внутренней кромкой буртика 24, который выполнен плоским и расположен перпендикулярно оси юбки 22 крышки (то есть перпендикулярно в пределах допуска инструмента для формования крышки), и второй радиально внешний участок 42, который расположен под углом к оси юбки крышки. В одном примерном варианте выполнения изобретения для оконечного участка размером 38 мм участок 28 поверхности расположен под углом 45°, участок 30 поверхности расположен под углом 10°, участок 34 поверхности расположен под углом 72°, и участок 42 поверхности расположен под углом 60°, все углы указаны относительно центральной оси юбки 22.
Расположенный вдоль окружности набор разнесенных вдоль дуги окружности отверстий для вентилирования воздуха продолжается через буртик 24. Эти отверстия для вентилирования воздуха, предпочтительно, выполнены в форме прорезей или каналов 44, которые выходят на радиально внутреннюю кромку буртика 24, на верхних и нижних поверхностях буртика 24. Каналы 44 имеют обращенную радиально внутрь поверхность 46, расположенную под углом к оси юбки крышки. Поверхность 46 представляет собой составную поверхность в представленном варианте выполнения, имеющую первый участок 48, расположенный рядом с юбкой 22 под первым углом к оси юбки, и второй участок 50, который продолжается до поверхности 40 буртика под вторым большим углом к оси юбки. Угол участка 50 поверхности позволяет управлять глубиной вентиляционного канала и скоростью потока вентилируемого воздуха. Угол участка 48 поверхности соответствует конструктивным особенностям инструмента и может быть таким же, как и угол участка 50. Участок 48 поверхности в примерном варианте выполнения изобретения расположен под углом 15,5° к оси крышки, в то время как участок 50 поверхности расположен под углом 27,5°. Верхний конец поверхности 40, предпочтительно, расположен на внутренней поверхности юбки 22 крышки, в то время как нижняя поверхность поверхности 50, предпочтительно, находится в месте соединения участков 40 и 42 поверхностей буртика. (Термины, обозначающие направления, такие как "верхний" и "нижний", используются для описания, а не для ограничения относительно вертикальной ориентации крышки и оболочки, представленной на фиг.2-4. Термины, обозначающие направления, такие как "осевой" и "радиальный", используются для описания, а не для ограничения относительно центральной оси юбки 22 крышки. Все примерные обозначения размеров и углов являются номинальными). В примерном варианте выполнения изобретения используются двенадцать вентиляционных каналов 44, расположенных через равные промежутки вокруг буртика 24, и при этом каждый канал имеет ширину приблизительно 0,025 дюйма. Вентиляционные каналы 44, предпочтительно, формуют в бортике 24 во время формования инжектированием или формования под давлением оболочки крышки. В качестве альтернативы, вентиляционные каналы 44 могут быть выполнены как надрезы или сформированы другим способом на буртике 24 с использованием операции, выполняемой после формования.
Уплотнительную прокладку 18 формуют под давлением на месте, на стенке 20 основания, и между стенкой 20 основания, и буртиком 24. Прокладка 18 может иметь любую соответствующую конструкцию, как раскрыто, например, в любом из американских патентов №№4984703, 5306542, 6371318, 6399170 и 6660349. На фиг.5 схематично представлен инструмент 60, используемый для формования под давлением прокладки 18 внутри оболочки 16.
Такой инструмент, предпочтительно, включает в себя кончик 62 прокладки, который устанавливают с возможностью скольжения внутри узла 64 втулки. Узел 64 втулки, предпочтительно, включает в себя внутреннюю втулку 66 и внешнюю втулку 68, которые вместе с кончиком 62 и оболочкой 16 крышки формируют полость 70 для прокладки 18 формования под давлением. Канал 72 вентиляции воздуха предусмотрен между втулками 66, 68. Нижняя сторона втулки 68 (в ориентации, показанной на фиг.5) соединяется с участком 40 поверхности буртика и радиально внутренней кромкой буртика 24, закрывая полость 70. Вентиляционные каналы 44 в буртике 24 открываются на нижней стороне втулки 68. Во время формования прокладки 18 порцию материала прокладки помещают внутри колпачка 16 при убранном инструменте 60 формы. Инструменты формы затем устанавливают внутри колпачка так, что втулки 66, 68 устанавливаются в положении, представленном на фиг.5. Кончик 62 прокладки затем перемещают дальше, внутрь колпачка для сжатия порции материала прокладки и для выдавливания материала прокладки так, что он растекается наружу в направлении к внешней кромке полости 70. Воздух, вытесняемый этим потоком материала, может выходить через каналы 44 и радиально наружу вокруг втулки 68, исключая захват воздуха в виде карманов или пузырьков внутри прокладки.
Таким образом, здесь была раскрыта оболочка крышки, пластиковая крышка и способ изготовления пластиковой оболочки и крышки, которые полностью удовлетворяют всем целям и задачам, указанным выше. Изобретение было раскрыто совместно с предпочтительным в настоящее время его вариантом выполнения, и было описано несколько модификаций и вариантов. Другие модификации и варианты будут очевидны для специалистов данной области техники с учетом приведенного выше описания. Например, принципы настоящего изобретения иллюстрируются совместно с крышкой для холодного безалкогольного напитка, имеющей вентиляционные прорези в резьбовых витках и защитную полоску на кромке юбки; однако, изобретение ни в коем случае не ограничивается крышками этого типа.
Изобретение предназначено для охвата всех таких модификаций и вариантов, которые попадают в пределы сущности и широкого объема приложенной формулы изобретения.
1. Оболочка (16) крышки, которая включает в себя стенку (20) основания с юбкой (22), предназначенной для закрепления на оконечном участке контейнера, и буртик (24), который продолжается радиально внутрь от указанной юбки в положении рядом, но на некотором расстоянии от указанной стенки основания, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, один канал (44) продолжается через указанный буртик.
2. Оболочка крышки по п.1, в которой указанный, по меньшей мере, один канал (44) включает в себя множество расположенных через промежуток вдоль окружности каналов.
3. Оболочка крышки по п.1, в которой указанный, по меньшей мере, один канал (44) включает в себя, по меньшей мере, один канал, который раскрывается на радиально внутренней кромке указанного буртика и на разнесенных вдоль оси поверхностях указанного буртика.
4. Оболочка крышки по п.3, в которой указанный, по меньшей мере, один канал имеет обращенную радиально внутрь поверхность (46), которая расположена под углом относительно оси от указанной стенки основания и радиально внутрь от указанной юбки.
5. Оболочка крышки по п.4, в которой указанный буртик (24) имеет поверхность (38), которая обращена вдоль оси от указанной стенки основания с, по меньшей мере, участком (40), расположенным рядом с радиально внутренней кромкой указанного буртика, который выполнен плоским и перпендикулярным к оси указанной юбки и в котором указанный, по меньшей мере, один канал раскрывается на указанном плоском участке указанной обращенной к оси поверхности.
6. Оболочка крышки по п.4, в которой указанный, по меньшей мере, один канал имеет радиально внутренний конец, который раскрывается на указанном плоском участке указанной обращенной к оси поверхности, и радиально внешний конец, который открывается на радиально внутренней поверхности указанной юбки.
7. Оболочка крышки по п.4, в которой указанный, по меньшей мере, один канал включает в себя множество расположенных через промежуток вдоль окружности, каналов.
8. Крышка по любому из пп.1-7, которая включает в себя прокладку (18), сформованную под давлением на месте на указанной стенке основания и между указанной стенкой основания и указанным буртиком, причем указанный канал (44) вентилирует воздух во время формования под давлением указанной прокладки.
9. Способ изготовления крышки, который включает в себя следующие этапы:
(а) формирование оболочки (16), имеющей стенку (20) основания с юбкой (22) для закрепления ее на оконечном участке контейнера, и буртик (24), который продолжается радиально внутрь от указанной юбки в положении рядом с указанной стенкой основания, на некотором расстоянии от нее,
(b) формование под давлением уплотнительной прокладки (18) на указанной стенке основания и между указанной стенкой основания и указанным буртиком путем (b1) помещения материала прокладки в указанную оболочку, (b2) установки на указанном буртике втулки (68) для формирования полости формы, и (b3) соединения материала прокладки с кончиком (64) для выдавливания материала прокладки радиально наружу в пределах указанной полости под указанной втулкой и под указанным буртиком, и
(c) формирование множества вентиляционных отверстий (44) в указанном буртике, что позволяет выпускать воздух из указанной полости через указанные вентиляционные отверстия под указанной втулкой.
10. Способ по п.9, в котором указанное вентиляционное отверстие (44) содержит каналы, которые раскрываются на радиально внутренней кромке указанного буртика и на разнесенных вдоль оси поверхностях указанного буртика.
11. Способ по п.10, в котором каждый из указанных каналов имеет обращенную радиально внутрь поверхность (46), расположенную под углом к оси от указанной стенки основания и радиально внутрь от указанной юбки.
12. Способ по п.11, в котором указанный буртик (24) имеет поверхность (38), которая обращена вдоль оси от указанной стенки основания с, по меньшей мере, участком (40), расположенным рядом с радиально внутренней кромкой указанного буртика, который выполнен плоским, и расположен перпендикулярно к оси указанной юбки, в котором указанные каналы открываются на указанном плоском участке указанной обращенной к оси поверхности, и в котором указанная втулка (68) соединяется с указанной обращенной к оси плоской поверхностью на указанном этапе (b2).
13. Способ по п.11, в котором указанные каналы имеют радиально внешние концы, которые открываются на радиально внутренней поверхности указанной юбки.
