Способ прессования и изделие, полученное данным способом
Иллюстрации
Показать всеПредложена усовершенствованная система контроля конфигурации и расположения заготовки из смолы в полости пресс-формы, которая делает возможным промышленное производство изделий неправильной формы, в частности шарнирных дозирующих закупоривающих средств, способом прессования. Прессованное изделие получают способом прессования с использованием специально конфигурированной заготовки из термопластического материала, которую располагают в заданном местоположении с заданной ориентацией относительно поверхностей полости части пресс-формы. В предпочтительном варианте осуществления изобретения заготовка имеет в целом яйцеобразную форму, и ее располагают вплотную к поверхности пресс-формы, формирующей малый район полости пресс-формы между двумя большими районами пресс-формы. Изобретение можно использовать для получения различных прессованных изделий общего типа, при этом происходит правильное заполнение всего пространства полости пресс-формы, без создания напряжений. 6 н. и 7 з.п. ф-лы, 17 ил.
Реферат
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к прессованному изделию и к способу прессования для изготовления изделия. Способ особенно приспособлен для изготовления дозирующего закупоривающего средства для контейнера, в котором закупоривающее средство включает в себя корпус, крышку и выполненное как единое целое с ними шарнирное соединение.
Известный уровень техники и технические проблемы, связанные с известным уровнем техники
Существуют два основных типа закупоривающих средств для небольших, сжимаемых вручную или жестких контейнеров для таких продуктов, как лосьоны, шампуни, текучие пищевые продукты (например, кетчуп, разлитая в бутылки вода), вязкие пищевые продукты (например, ореховое масло), порошки, чистящие составы.
Одним основным типом закупоривающего средства является простая цельная крышка, которая может навинчиваться на контейнер и свинчиваться с него или удерживаться на контейнере при помощи защелкивающегося соединения с валиком.
Другим основным типом закупоривающего средства является "дозирующее" закупоривающее средство, и одной формой такого дозирующего закупоривающего средства является шарнирное дозирующее средство, которое состоит из (1) корпуса, приспособленного для установки с уплотнением на горлышко или венчик контейнера, (2) крышки и (3) шарнира, прикрепляющего крышку к корпусу таким образом, чтобы обеспечивать возможность перемещения крышки между открытым положением и закрытым положением. Корпус имеет дозирующую прорезь или отверстие, которое позволяет выдавливать, выливать, вычерпывать или по-другому выталкивать, выпускать или дозировать продукт из контейнера. Крышка содержит уплотнительный элемент, который при закрытом положении крышки закупоривает дозирующее отверстие корпуса для предотвращения непреднамеренного вытекания продукта из контейнера.
Шарнирные дозирующие закупоривающие средства (а также многие другие изделия неправильных или асимметричных форм, которые могут иметь тонкие элементы, соединяющие между собой две или более частей) выполняют из жестких или полужестких термопластических смол, таких как полиэтилен, полипропилен, и они существуют на рынке уже многие годы. Упаковки, включающие такие дозирующие закупоривающие средства, дают большое преимущество, заключающееся в том, что они обеспечивают удобство и эстетическую привлекательность при дозировании продуктов из контейнеров. Однако дозирующие закупоривающие средства традиционно имеют недостаток, заключающийся в высокой стоимости, по сравнению с более простыми недозирующими закупоривающими средствами, вследствие сложности формования дозирующих закупоривающих средств.
Шарнирные дозирующие закупоривающие средства обычно получают посредством литья под давлением как единую цельную структуру, имеющую корпус, крышку и шарнир, или как отдельные корпус и крышку, которые впоследствии необходимо соединять для получения завершенного собранного закупоривающего средства, в котором корпус и крышка соединены между собой шарниром. Когда дозирующее закупоривающее средство отливают под давлением как многоэлементный узел (например, состоящий из корпуса и крышки), для получения каждого из компонентов требуется отдельная форма. Даже если, вместо этого, дозирующее закупоривающее средство отливают под давлением как единый цельный компонент, величина площади поверхности или пространства, занимаемого цельным компонентом в форме, приблизительно в два раза больше сравнимой формы для простого недозирующего закупоривающего средства. Таким образом, процесс литья под давлением для получения такого дозирующего закупоривающего средства обычно требует приблизительно в два раза больше затрат на формы для литья под давлением, прессы для литья под давлением и затрат на другие литейные ресурсы по сравнению с процессом литья под давлением простого недозирующего закупоривающего средства для такого же венчика контейнера. Таким образом, производитель получил бы существенную коммерческую выгоду от усовершенствованного способа, которым производитель мог бы изготовлять с очень высокой производительностью и с малыми отходами или без отходов шарнирные дозирующие закупоривающие средства с капитальными вложениями и производственными затратами, сравнимыми с затратами на производство недозирующих закупоривающих средств.
Способ литья под давлением давно используют для изготовления изделий из термопластической смолы, и этот способ со временем делали более эффективным посредством внедрения усовершенствованных электронных средств управления и гидравлических систем. Также можно было увеличивать производительность способа посредством внедрения увеличенных литейных конструкций с увеличенным количеством полостей (так называемых "ячеистых" конструкций). Кроме того, в настоящее время в промышленном использовании существуют формы с множеством литейных уровней (например, "пакетные формы"). Каждое из этих усовершенствований способствовало повышению производительности одного формовочного устройства, но не без ущерба с точки зрения размеров, веса и капиталовложений. Стоимость, размеры и вес более крупных устройств и форм возрастают непропорционально больше при увеличении размеров, количества полостей и сложности форм и устройств, тогда как количество производимых изделий возрастает обычно лишь в прямой пропорции относительно увеличения количества полостей формы. В этом отношении можно видеть, что увеличение размеров и веса более крупных устройств для литья под давлением может приближаться к практическому пределу производительной отдачи для требуемых финансовых и ресурсных вложений.
Много лет существует другой способ формования пластмассовых изделий, называемый "прессованием". На начальной стадии его использования прессование применяли для изготовления пластмассовых изделий из жестких термореактивных смол, таких как фенолформальдегид, мочевиноформальдегид. Позже способом прессования изготовляли полужесткие пластмассовые изделия из термопластических смол, таких как полиэтилен и полипропилен.
В случае изготовления пластмассовых изделий из термореактивной смолы способом прессования, неотвержденную смолу, обычно в форме гранул или порошка, загружают в полость нагретой пресс-формы сегмента полости пресс-формы и пресс-форму закрывают посредством прижимания сегмента литейного стержня к сегменту полости с большим усилием для создания высокого давления в полости. Полученная комбинация тепла и давления вызывает сначала плавление смолы с переходом в полутвердое состояние и заполнением объема пресс-формы между сегментом стержня и сегментом полости и последующее отверждение за счет химической реакции образования поперечных связей в смоле. По истечении времени, достаточного для отверждения, прессованное изделие извлекают из пресс-формы и дают ему остыть до температуры окружающей среды перед последующими манипуляциями или завершающей обработкой.
Пластмассовые изделия, выполненные посредством прессования из термореактивной смолы, обычно очень прочны и относительно тяжелы в связи с физическими характеристиками смолы. Вследствие ограниченной текучести смолы в ходе операции формования такие формованные изделия обычно также имеют ограниченные завершенные геометрические пропорции и могут представлять собой симметричные цилиндрические, сферические или прямоугольные цельные конфигурации. На практике невозможно добиться успешного протекания смолы в пресс-форму очень неправильной геометрической конфигурации.
В случае изготовления пластмассовых изделий из термопластической смолы обычным способом прессования, при помощи экструдера, дозировочного насоса и резака создают точно отмеренную цилиндрическую заготовку из нагретой расплавленной термопластической смолы, и цилиндрическая заготовка падает в охлажденную полость пресс-формы. Затем пресс-форму закрывают посредством прижимания сегмента литейного стержня к сегменту полости пресс-формы. При закрывании сегментов пресс-формы сжатая расплавленная смола быстро заполняет объем между стержнем и полостью. По истечении короткого периода охлаждения пресс-форму открывают и завершенное, готовое для использования формованное изделие извлекают из пресс-формы. Этот способ и изготовляемые с его помощью изделия хорошо известны в данной области техники и описаны в различных патентах, таких как патенты США №№4343754, 4664280, 4674643, 4497765, 5650113 и 5658518 и WO 01/34362 A1 (PCT/GB00/04175).
По сравнению с промышленной операцией литья под давлением, длительность цикла, необходимая между помещением расплавленной пластмассы в промышленное устройство для прессования и извлечением завершенного изделия, более короткая. Однако до сих пор, в значительной степени подобно их прессованным термореактивным аналогам, прессованные термопластические изделия, хотя и обеспечивающие более быстрое изготовление при меньших общих затратах по сравнению с их аналогами, выполненными посредством литья под давлением, были ограничены симметричными, главным образом цилиндрическими конфигурациями вследствие ограниченной текучести расплавленной термопластической смолы, когда сегменты формы движутся в закрытое положение для формования смолы с получением необходимой конфигурации изделия. Из-за таких ограничений геометрических форм и текучести до сих пор было невозможно экономично использовать в промышленном масштабе способ прессования для изготовления изделий необычных конфигураций, таких как шарнирные дозирующие закупоривающие средства.
Как практикуется в настоящее время в известных промышленных вариантах применения, прессование изделий из термопластической смолы основывается на физическом падении цилиндрической отмеренной заготовки или таблетки из расплавленной смолы в относительно случайное местоположение в выемке пресс-формы. В случае с шарнирным дозирующим закупоривающим средством, которое имеет корпус и крышку, имеющие неодинаковые физические веса и объемы и которые соединены тонким пленочным шарниром, авторы настоящего изобретения обнаружили, что недопустимо полагаться на случайное расположение симметричной цилиндрической заготовки или таблетки из смолы в полости пресс-формы. Когда пресс-форма закрыта и сжимает такую таблетку, невозможно надежно и последовательно обеспечивать протекание расплавленной смолы во все районы объема между литейным стержнем и полостью до того, как произойдет затвердевание.
Сущность изобретения
Предлагается усовершенствованная система контроля конфигурации и расположения заготовки из смолы в полости пресс-формы, которая теперь делает возможным промышленное производство изделий неправильной формы, в частности шарнирных дозирующих закупоривающих средств, способом прессования.
Вместо традиционного способа простого отрезания цилиндрической таблетки или заготовки из расплавленного пластмассового экструдата и обеспечения ее свободного падения в полость пресс-формы, экструдату придают заданный определенный нецилиндрический объемный профиль в форме заготовки или таблетки, имеющей определенную конфигурацию, предназначенную для помещения предпочтительного количества пластмассы в различные районы пресс-формы, например, такие как районы для получения корпуса, шарнира и крышки дозирующего закупоривающего средства. Точно отмеренный и имеющий уникальную конфигурацию экструдат, таблетку или заготовку, предпочтительно, срезают с торца нагнетательной трубы, захватывают устройством для захвата и установки и затем устанавливают точно в необходимое место пресс-формы. При закрывании пресс-формы для сжатия заготовки или таблетки заготовка или таблетка быстро растекается в форме расплавленной пластмассы и непосредственно заполняет весь объем полости между предварительно нагретым сегментом стержня формы и сегментом полости формы.
При использовании этого способа прессования для формования шарнирных дозирующих закупоривающих средств можно, при надлежащей разработке (1) конфигурации экструдата, (2) параметров срезания заготовки и (3) расположения заготовки на поверхности пресс-формы, точно и правильно распределять прессуемую смолу таким образом, чтобы полностью заполнять все районы для получения прессуемой детали с очень высокими скоростями, без отходов материала и по существу без создания напряжений или в условиях малых напряжений. Таким образом, этот способ обеспечивает получение преимущества, состоящего в изготовлении таких дозирующих закупоривающих средств с существенной общей экономией средств по сравнению с используемым в настоящее время способом литья под давлением.
Согласно одному аспекту изобретения получен способ изготовления закупоривающего средства, имеющего корпус, крышку и шарнир, соединяющий корпус и крышку. Способ содержит следующие операции:
(А) выполнение первой части пресс-формы, имеющей (1) первый поверхностный район, формирующий первую сторону корпуса, (2) второй поверхностный район, формирующий первую сторону шарнира, и (3) третий поверхностный район, формирующий первую сторону крышки,
(В) выполнение в положении, отнесенном от первой части пресс-формы, второй части пресс-формы, имеющей (1) первый поверхностный район, формирующий вторую сторону корпуса, (2) второй поверхностный район, формирующий вторую сторону шарнира, и (3) третий поверхностный район, формирующий вторую сторону крышки,
(С) создание из расплавленного термопластического материала заготовки (например, таблетки, массы), имеющей заданную конфигурацию,
(D) расположение заготовки с заданной ориентацией, чтобы, по меньшей мере, часть заготовки была расположена вплотную ко второму поверхностному району первой части пресс-формы,
(Е) уменьшение пространства между первой и второй частями пресс-формы для сжатия заготовки таким образом, чтобы термопластический материал растекался между частями пресс-формы, и
(F) после затвердевания термопластического материала и формирования закупоривающего средства увеличение пространства между частями пресс-формы и извлечение закупоривающего средства.
Согласно более общему аспекту изобретения получен способ изготовления изделия с цельной конструкцией, имеющей первую часть, вторую часть, которая меньше первой части, и третью часть, которая больше второй части. Способ содержит следующие операции:
(А) выполнение первой части пресс-формы, имеющей (1) первый поверхностный район, формирующий первую сторону первой части, (2) второй поверхностный район, формирующий первую сторону второй части, и (3) третий поверхностный район, формирующий первую сторону третьей части,
(В) выполнение в положении, отнесенном от первой части пресс-формы, второй части пресс-формы, имеющей (1) первый поверхностный район, формирующий вторую сторону первой части, (2) второй поверхностный район, формирующий вторую сторону второй части, и (3) третий поверхностный район, формирующий вторую сторону третьей части,
(С) создание из расплавленного термопластического материала заготовки, имеющей заданную конфигурацию,
(D) расположение заготовки с заданной ориентацией, чтобы, по меньшей мере, часть заготовки была расположена вплотную ко второму поверхностному району первой части пресс-формы,
(Е) уменьшение пространства между первой и второй частями пресс-формы для сжатия заготовки таким образом, чтобы термопластический материал растекался между частями пресс-формы, и
(F) после затвердевания термопластического материала и формирования закупоривающего средства увеличение пространства между частями пресс-формы и извлечение закупоривающего средства.
Согласно другому аспекту изобретения получено закупоривающее средство с унитарной конструкцией компонентов, включающее в себя корпус, крышку и шарнир, соединяющий корпус и крышку. Закупоривающее средство выполняют способом, содержащим следующие операции:
(А) выполнение первой части пресс-формы, имеющей (1) первый поверхностный район, формирующий первую сторону корпуса, (2) второй поверхностный район, формирующий первую сторону шарнира, и (3) третий поверхностный район, формирующий первую сторону крышки,
(В) выполнение в положении, отнесенном от первой части пресс-формы, второй части пресс-формы, имеющей (1) первый поверхностный район, формирующий вторую сторону корпуса, (2) второй поверхностный район, формирующий вторую сторону шарнира, и (3) третий поверхностный район, формирующий вторую сторону крышки,
(С) создание из расплавленного термопластического материала заготовки, имеющей заданную конфигурацию,
(D) расположение заготовки с заданной ориентацией, чтобы, по меньшей мере, часть заготовки была расположена вплотную ко второму поверхностному району первой части пресс-формы,
(Е) уменьшение пространства между первой и второй частями пресс-формы для сжатия заготовки таким образом, чтобы термопластический материал растекался между частями пресс-формы, и
(F) после затвердевания термопластического материала и формирования закупоривающего средства увеличение пространства между частями пресс-формы и извлечение закупоривающего средства.
Согласно более общему аспекту изобретения получено изделие унитарной конструкции с первой частью, второй частью, которая меньше первой части, и с третьей частью, которая больше второй части. Вторая часть проходит между первой и третьей частями и соединяет их. Изделие выполняют способом, содержащим следующие операции:
(А) выполнение первой части пресс-формы, имеющей (1) первый поверхностный район, формирующий первую сторону первой части, (2) второй поверхностный район, формирующий первую сторону второй части, и (3) третий поверхностный район, формирующий первую сторону третьей части,
(В) выполнение в положении, отнесенном от первой части пресс-формы, второй части пресс-формы, имеющей (1) первый поверхностный район, формирующий вторую сторону первой части, (2) второй поверхностный район, формирующий вторую сторону второй части, и (3) третий поверхностный район, формирующий вторую сторону третьей части,
(С) создание из расплавленного термопластического материала заготовки, имеющей заданную конфигурацию,
(D) расположение заготовки с заданной ориентацией, чтобы, по меньшей мере, часть заготовки была расположена вплотную ко второму поверхностному району первой части пресс-формы,
(Е) уменьшение пространства между первой и второй частями пресс-формы для сжатия заготовки таким образом, чтобы термопластический материал растекался между частями пресс-формы, и
(F) после затвердевания термопластического материала и формирования закупоривающего средства увеличение пространства между частями пресс-формы и извлечение изделия.
Согласно другому аспекту изобретения получена заготовка (например, таблетка) для прессования. Заготовка представляет собой массу термопластического материала, имеющего конфигурацию с, по меньшей мере, одним большим концом и с меньшим районом. В одной форме выполнения заготовки для получения закупоривающего средства заготовка имеет в целом яйцеобразную конфигурацию.
Заготовку можно охарактеризовать как изделие, полученное способом, содержащим следующие операции:
(А) выдавливание расплава термопластического материала через выпускное отверстие, имеющее конфигурацию в плане с, по меньшей мере, одним большим концом и меньшим районом (например, неправильной, несимметричной конфигурации, такой как в целом овальная в плане конфигурация) для формирования заданной массы выдавленного термопластического материала, выступающего за пределы отверстия,
(В) обеспечение набухания или выпучивания массы по периферии, и
(С) срезание массы с выпускного отверстия для формирования удлиненной заготовки (например, яйцеобразной заготовки).
Согласно изобретению заготовку можно изготовлять способом, содержащим по существу следующие операции:
(А) выдавливание расплава термопластического материала через выпускное отверстие, имеющее конфигурацию в плане с, по меньшей мере, одним большим концом и меньшим районом (например, неправильной, несимметричной конфигурации, такой как в целом овальная в плане конфигурация) для формирования заданной массы выдавленного термопластического материала, выступающего за пределы отверстия,
(В) обеспечение набухания или выпучивания массы по периферии, и
(С) срезание массы с выходного отверстия для формирования удлиненной заготовки (например, яйцеобразной заготовки).
Можно легко понять, что способом, соответствующим настоящему изобретению, можно также эффективно изготовлять дозирующие закупоривающие средства из термопластического материала или другие типы изделий, имеющие неправильные и/или асимметричные конфигурации.
Многие другие преимущества и признаки настоящего изобретения будут легко понятны при ознакомлении с нижеследующим подробным описанием изобретения, формулой изобретения и с прилагаемыми чертежами.
Краткое описание чертежей
На прилагаемых чертежах, которые формируют часть описания и на которых одинаковые номера обозначают одинаковые детали на всех чертежах,
фиг.1 - перспективный вид варианта выполнения изделия, соответствующего настоящему изобретению, которое имеет форму дозирующего закупоривающего средства, отформованного согласно одному способу осуществления настоящего изобретения, причем на фиг.1 показано закупоривающее средство с открытой крышкой в только что отформованном состоянии перед закрыванием крышки и установкой закупоривающего средства на контейнер (не показан),
фиг.2 - вид сверху в плане закупоривающего средства,
фиг.3 - вид сечения, выполненного в целом в плоскости 3-3 на фиг.2,
фиг.4 - перспективный вид таблетки или заготовки, сформированной из расплавленного термопластического материала для использования согласно одной форме способа, соответствующего настоящему изобретению, для прессования закупоривающего средства, показанного на фиг.1-3,
фиг.5 - вид сверху в плане заготовки, показанной на фиг.4,
фиг.6 - вид в плане плиты с выходным отверстием на выходной стороне шестеренчатого насоса экструдера, причем указанное выходное отверстие используют для создания заготовки, показанной на фиг.4 и 5,
фиг.7 - упрощенный схематический перспективный вид заготовки, формируемой в ходе выдавливания термопластического материала из выходного отверстия плиты шестеренчатого насоса,
фиг.8 - упрощенный схематический вид сечения, выполненного в целом в плоскости 8-8 на фиг.7,
фиг.9 - упрощенный схематический перспективный вид, показывающий смещающее средство, начинающее смещение заготовки с выходного отверстия шестеренчатого насоса,
фиг.10 - упрощенный схематический вид сечения, выполненного в целом в плоскости 10-10 на фиг.9,
фиг.11 - упрощенный, частично схематический перспективный вид сверху первой (нижней) части пресс-формы, используемой в узле пресс-формы для прессования закупоривающего средства, показанного на фиг.1-3, причем на фиг.11 также показана заготовка, ориентированная и установленная относительно поверхностей первой части пресс-формы,
фиг.12 - вид сверху в плане пресс-формы, показанной на фиг.11,
фиг.13 - упрощенный схематический вид сечения первой (нижней) части пресс-формы совместно со второй (верхней) частью пресс-формы в узле пресс-формы в закрытом положении, сжимающем заготовку таким образом, что термопластический материал заполняет пустое пространство между частями пресс-формы,
фиг.14 - упрощенный схематический перспективный вид другого варианта выполнения изделия, которое можно прессовать в соответствии с принципами настоящего изобретения, причем изделие является коробкой с корпусом и крышкой, соединенными тонким шарниром, проходящим между корпусом и крышкой,
фиг.15 - упрощенный схематический перспективный вид первой (нижней) части пресс-формы, которую можно использовать в узле пресс-формы со второй (верхней) частью (не показана) пресс-формы для прессования изделия, показанного на фиг.14, причем на фиг.15 также показана таблетка или заготовка из термопластического материала, ориентированная и установленная относительно первой части пресс-формы,
фиг.16 - вид в плане части пресс-формы и заготовки, показанных на фиг.15, и
фиг.17 - вид сечения, выполненного в целом в плоскости 17-17 на фиг.16.
Подробное описание изобретения
Хотя настоящее изобретение допускает его осуществление во многих разных формах, это описание и сопутствующие чертежи раскрывают только некоторые характерные формы в качестве примеров осуществления изобретения. Однако изобретение не ограничивается описанными вариантами. Объем изобретения указан в прилагаемой формуле изобретения.
Для облегчения описания большинство фигур, иллюстрирующих аспекты способа и изделия, соответствующих настоящему изобретению, показывают изделия и компоненты в обычных ориентациях, и такие термины как "верхний", "нижний", "горизонтальный" использованы относительно этого положения. Однако будет понятно, что способ, соответствующий настоящему изобретению, можно осуществлять с другими ориентациями, и что изделия, соответствующие настоящему изобретению, можно изготовлять, хранить, транспортировать, использовать и продавать в ориентациях, отличных от описанных.
Один вариант изделия в соответствии с настоящим изобретением, имеющий форму дозирующего закупоривающего средства, отпрессованный способом, соответствующим настоящему изобретению, пригоден для использования с различными обычными или специальными контейнерами, имеющими различные конструкции, детали которых, хотя они не проиллюстрированы и не описаны, будут понятны специалистам в данной области техники, представляющим себе такие контейнеры.
Один вариант изделия в соответствии с настоящим изобретением, имеющий форму дозирующего закупоривающего средства, показан на фиг.1-3 и обозначен в целом ссылочным номером 20 на фиг.1. Дозирующее закупоривающее средство 20, которое далее иногда названо более просто "закупоривающее средство 20", в показанном варианте получают как отдельно изготовленный элемент или узел для установки на верхнюю часть контейнера (не показан на фиг.1).
В типичном случае, контейнер имеет обычное горлышко или отверстие, которое обеспечивает доступ к внутреннему пространству контейнера и к содержащемуся в нем продукту. Продуктом может быть, например, напиток, такой как вода, или другой съедобный продукт. Продуктом также может быть любой другой текучий материал, включая, но не ограничиваясь ими, газы, порошки, твердые частицы и жидкости (включая крема, лосьоны, суспензии, пасты). Такие материалы могут продаваться, например, как пищевые продукты, продукты личной гигиены и промышленные или бытовые продукты или другие составы (например, для внутреннего или наружного употребления для людей или животных или для использования в таких областях, как медицина, производство, коммерческий или домашний ремонт, строительство, сельское хозяйство).
Обычно контейнер может иметь горлышко или другую пригодную структуру, образующую горловину контейнера. Горлышко может иметь (но необязательно) круглую конфигурацию поперечного сечения, а корпус контейнера может иметь другую конфигурацию поперечного сечения, такую как, например, овальная конфигурация поперечного сечения. С другой стороны, контейнер может иметь по существу однообразную конфигурацию по всей его длине или высоте без какого-либо горлышка уменьшенного размера или другого сечения.
Обычно контейнер может быть сжимаемым контейнером, имеющим гибкие стенки или стенки, которые пользователь может захватывать и сжимать для повышения внутреннего давления в контейнере таким образом, чтобы выдавливать продукт из контейнера через закупоривающее средство 20, когда закупоривающее средство 20 открыто. Обычно такая стенка контейнера имеет достаточную собственную упругость, обеспечивающую возвращение стенки контейнера в ее нормальную ненапряженную конфигурацию при устранении сжимающих усилий. Такая конструкция предпочтительна во многих вариантах применения, но может не быть необходимой или предпочтительной в других вариантах применения. Более того, контейнер может быть по существу жестким. В таком жестком контейнере можно применять поршень для выдачи продукта, в частности относительно вязкого продукта. С другой стороны, давление внутри контейнера можно вообще не повышать. Вместо этого к продукту можно получать доступ при помощи ложки или соломки, проходящей через открытое закупоривающее средство, или упаковку можно переворачивать для выпуска продукта через открытое закупоривающее средство просто под действием силы тяжести и/или под действием меньшего давления окружающей среды снаружи от контейнера (например, при высасывании из открытого закупоривающего средства 20).
Как можно видеть на фиг.1, закупоривающее средство 20 включает в себя корпус 22, крышку 24 и шарнир 26, проходящий между корпусом 22 и крышкой 24 и соединяющий их. Закупоривающее средство 20 получают посредством прессования, как подробно описано далее, для создания унитарной структуры, которая в отпрессованном состоянии имеет крышку 24 в полностью открытой ориентации, как показано на фиг.1.
Корпус 22 закупоривающего средства имеет в целом полое, в целом цилиндрическое основание или юбку 28, кольцевой уступ 30, проходящий радиально внутрь от верхней части юбки 28, приподнятую площадку 32 и носик 34 уменьшенного диаметра, отступающий вверх от площадки 32 для образования дозирующего отверстия 36.
Как можно видеть на фиг.3, внутренняя поверхность юбки 28 снабжена внутренними выступами или защелкивающимися приливами 38. Юбка 28 приспособлена для приема верхнего конца горловины или горлышка контейнера (не показан). Приливы 38 юбки приспособлены для вхождения в зацепление с приливом или канавкой на горловине или горлышке контейнера.
В альтернативном варианте вместо приливов 38 юбка 28 закупоривающего средства может быть снабжена каким-либо другим средством соединения с контейнером, таким как канавка (не показана) или резьба (не показана) для вхождения в зацепление с сопрягаемым приливом (не показан) или резьбой (не показана), соответственно, на горлышке (не показано) контейнера. В другом альтернативном варианте (не показан) юбка 28 корпуса закупоривающего средства могла бы иметь другую конфигурацию, чтобы после ее прессования закупоривающее средство могло быть постоянно зафиксировано на контейнере при помощи индукционной плавки, ультразвуковой плавки, склеивания, в зависимости от материалов, используемых для выполнения контейнера и корпуса 22 закупоривающего средства.
Как показано на фиг.3, корпус 22 закупоривающего средства включает в себя кольцевое вставляемое уплотнение 39, отступающее вниз от площадки 32 корпуса закупоривающего средства. Вставляемое уплотнение 39 приспособлено для введения в отверстие горлышка контейнера и для формирования уплотнения относительно него при взаимодействии с внутренней поверхностью горлышка контейнера. Вместо этого можно использовать другие формы уплотнения.
Корпус 22 закупоривающего средства может также включать в себя кольцевую стенку 40 для вхождения в зацепление с держателем (не показан) для удерживания упругого щелевого клапана (не показан), примыкающего к дозирующему отверстию 36. Такие клапаны описаны в патенте США №5676289. Такой клапан и пригодный держатель для удерживания клапана внутри корпуса закупоривающего средства не являются частью настоящего изобретения. Такой клапан вообще может не использоваться с закупоривающим средством, и закупоривающее средство может просто иметь дозирующее отверстие 36 любого пригодного размера для конкретного варианта обеспечения дозирования, непосредственно сообщающееся с контейнером, на котором установлено закупоривающее средство 20.
Как показано на фиг.1, на передней стороне юбки 28 корпуса закупоривающего средства, предпочтительно, формируют выемку или район 42 для подъема большим пальцем руки, приспособленный для помещения большого пальца руки пользователя для отталкивания вверх и открывания крышки 24. Крышка 24 удерживается в закрытом положении (не показано) за счет вхождения в зацепление с выступом 44 (фиг.3), отступающим наружу от площадки 32 корпуса закупоривающего средства. Крышка 24 включает в себя буртик 46, имеющий выступающее внутрь ребро 48 (фиг.3) для вхождения в зацепление с выступом 44 корпуса закупоривающего средства, когда крышка 24 закрыта.
Крышка 24 включает в себя верхнюю стенку 50, проходящую поперек буртика 46, от которой отступает кольцевой уплотнительный выступ 52, показанный на фиг.3. Когда крышка 24 закрыта, кольцевой выступ 52 входит в уплотняющий контакт с периферией носика 34 корпуса закупоривающего средства.
Буртик 46 крышки корпуса закупоривающего средства также включает в себя подрезанный передний район 56, образующий прилегающий к нему выступ 58 наружу, который можно захватывать большим пальцем руки пользователя для отталкивания закрытой крышки 24 вверх от корпуса 22 закупоривающего средства в открытое положение.
Шарнир 26 закупоривающего средства, как показано на фиг.3, обычно является относительно тонкой частью материала, сформированной как единая часть крышки 20 в ходе процесса прессования. Обычно можно использовать множество конструкций шарниров. Одним шарниром, который имеет желательные рабочие характеристики, является защелкивающийся шарнир с двумя устойчивыми положениями, показанный на фиг.1-3 и подробно описанный в патенте США №5642824. Можно использовать другие типы шарнирных структур, такие как гибкий шарнир или ленточный шарнир.
Поскольку шарнир 26 обычно относительно тонок по сравнению с примыкающим корпусом 22 и примыкающей крышкой 24, формование закупоривающего средства из термопластических материалов может быть затруднительным. Как указано выше в разделе, озаглавленном "Известный уровень техники и технические проблемы, связанные с известным уровнем техники", трудности при формовании могут возникать вследствие ограниченной текучести термопластического материала в полости пресс-формы. Кроме того, при использовании способов формования известного уровня техники частям закупоривающего средства могут сообщаться нежелательные существенные напряжения. Однако согласно аспекту настоящего изобретения, относящемуся к способу, указанное выше закупоривающее средство 20, а также другие закупоривающие средства и изделия можно эффективно формовать усовершенствованным способом таким образом, чтобы по существу минимизировать, если не устранять, такие проблемы экономичным путем.
Закупоривающее средство 20 можно прессовать из заготовки, которую специально конфигурируют и располагают с определенной ориентацией внутри устройства для прессования или узла пресс-формы. На фиг.4 показана одна форма специально конфигурированной заготовки, обозначенной в целом ссылочным номером 60. Заготовка 60 в предпочтительной форме для формования конкретного закупоривающего средства 20, показанного на фиг.1-3, является массой термопластического материала, имеющей конфигурацию с, по меньшей мере, одним большим концом 62 и меньшим районом, таким как небольшой конец 64. Конкретная заготовка 60 имеет неправильную, несимметричную форму, которая в предпочтительном варианте, показанном на фиг.4, имеет в целом яйцевидную конфигурацию. Заготовку 60 можно формировать из термопластической смолы, такой как полиэтилен или полипропилен.
Как показано на фиг.5, заготовка 60, при виде сверху или в плане, имеет в целом удлиненный профиль, более конкретно имеет в целом овальный профиль, хотя центральный район 66 может иметь, в определенной степени, форму усеченного конуса.
В предпочтительной форме одного аспекта способа, соответствующего настоящему изобретению, заготовку 60 изготовляют из термопластического расплава, выдаваемого экструдером в дозировочный насос, который точно отмеряет количество расплава, выдаваемого через плиту 70 для выдавливания, показанную на фиг.6. Плита 70 для выдавливания имеет выходное отверстие 72, которое при виде в плане имеет в целом яйцевидную форму (то есть конфигурацию продольного сечения яйца) или в целом овальную форму, хо