ЗАЖИМ Российский патент 2005 года по МПК B65D33/16 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для герметичного закрытия среза пакета, выполненного, преимущественно, из полиэтилена или аналогичного ему эластичного материала, в процессе использования содержимого пакета потребителем, и может найти применение в пищевой, в частности молочноперерабатывающей, в химической или других отраслях промышленности, выпускающих жидкую продукцию в герметично запакованных пакетах, в качестве комплектующего элемента пакета, повышающего его потребительские качества.

Уровень техники

Известен зажим для герметичного закрытия пакетов с эластичными стенками (см. заявка № 99111712, В 65 D 33/16, опубл. 10.04.01). Известный зажим включает упругую шпильку, вокруг которой могут быть обернуты стенки закрываемого пакета, и клемму, имеющую внутреннюю полость, соединенную с прорезью расположенной вдоль длины клеммы. Полость клеммы выполнена с возможностью вмещать себя упругую шпильку с намотанными на нее стенками пакета, при этом упругая шпилька выполнена с возможностью поворота внутри полости клеммы, и упомянутые элементы зажима выполнены из материалов, обладающих собственной упругостью.

Использование такого зажима сопровождается рядом неудобств. Процесс закрытия пакета слишком трудоемок и длителен для такого рода действий, поскольку необходимо произвести намотку стенок пакета вокруг шпильки и лишь затем установить шпильку с намотанными стенками пакета в полость клеммы, при этом с целью обеспечения герметичности шпильку нужно повернуть в полости клеммы. Вместе с тем необходимо, чтобы стенки пакета перед намоткой были тщательно выровнены и уплощены, иначе шпилька с намотанными стенками пакета может просто не поместиться в полости клеммы или будет невозможен поворот, обеспечивающий герметизацию. Таким образом, вышеуказанное решение характеризуется очень низкими утилитарными свойствами и не сможет найти широкого применения.

В качестве прототипа заявленного решения принята конструкция пластикового зажима (см. RU 2093438, В 65 D 33/16, опубл. 20.10.97), выполненного в виде цельного элемента с двумя взаимно подвижными ветвями, по меньшей мере, одна из которых снабжена эластичной перемычкой, формирующей поверхность взаимодействия другой ветви и имеющей аркообразную выпуклую форму. Ветви соединены с возможностью взаимного перемещения посредством ослабленного сгиба, при этом на свободных концах ветвей размещен открываемый вручную и закрываемый автоматически замок, включающий запирающий язычок, являющийся продолжением одной из ветвей, и выступ на другой ветви зажима, фиксируемый в выемке запирающего язычка.

Зажим по патенту № 2093438 обеспечивает плотное закрывание пластиковых сумок, обусловленное аркообразной формой эластичной перемычки. Перемычка слегка изогнута, выпуклостью обращена в пространство между ветвями, при этом поверхность выпуклости является поверхностью взаимодействия с другой ветвью, которая, в свою очередь, снабжена продольным выступом, определяющим поверхность взаимодействия этой ветви. Однако полной герметизации, в частности, исключение истечения жидкости из пакета, как, например, это необходимо для надрезанного пакета с молоком, конструкция такого зажима обеспечить не сможет. Полная герметизация не будет достигнута: во-первых, в связи с недостаточным зажимающим эффектом, который может быть обеспечен таким материалом как пластик; во-вторых, в связи с плоскостным решением контактной зоны между ветвями, характеризующейся при этом не очень большой шириной; в третьих, при сборке стенок пакета, в случаях, когда необходимо зажать отверстие большего размера, чем длина ветвей зажима, толщина зажимаемого материала будет неравномерной по длине ветвей, и, соответственно, на некоторых участках, на которых материал пакета будет собран в несколько слоев, прижатие будет более плотным, а на участках, на которых будут только две закрываемые стенки, эти стенки будут свободно примыкать друг к другу, т.е. при использовании известной конструкции зажима будет иметь место просачивание жидкости между закрываемыми стенками. Вместе с тем, зажим характеризуется относительно усложненным конструктивным исполнением.

Сущность изобретения

Заявленным изобретением решается задача создания конструкции зажима для закрытия среза, преимущественно, полиэтиленовых пакетов, и, в частности, пакетов с молоком, открытых в процессе его употребления, обеспечивающим полную герметизацию закрываемого зажимом пакета и характеризующимся простотой изготовления и значительной дешевизной, позволяющей использовать заявляемое устройство в виде одноразового зажима в применении к одному литровому пакету молока.

Поставленная задача решена тем, что в зажиме, выполненном в виде цельного элемента с двумя взаимно подвижными ветвями, связанными между собой посредством ослабленного сгиба, имеющими поверхности взаимодействия и запирающий элемент, являющийся продолжением одной из ветвей, согласно заявляемому изобретению поверхности взаимодействия выполнены желобчатой формы и обращены друг к другу с возможностью охвата вогнутостью желоба одной ветви выпуклой части желоба другой ветви. То есть, в заявленном решении поверхность взаимодействия одной ветви является вогнутой поверхностью желоба (поверхностью полого его объема), а сопрягаемая с вогнутой поверхностью этой ветви поверхность взаимодействия другой ветви является внешней, выпуклой поверхностью идентичного по форме желоба, охватываемой упомянутой вогнутостью.

Исполнение ветвей зажима таким образом, что их взаимодействие осуществляется не в единой плоскости (не обеспечивающей герметизации), как это имеет место в прототипе, и не по цилиндрической поверхности (значительно усложняющей конструкцию и применение), как это имеет место в аналоге, а по совокупности плоскостей, организованных в желобчатую поверхность (т.е. поверхность, имеющую разноориентированные в пространстве плоскостные или близкие к плоскостным зоны и линии стыковки этих зон, включая ребровые линии), обеспечивает получение технического результата - надежное герметичное закрытие среза пакета при одновременной простоте конструктивного исполнения устройства и простоте его применения. Частично герметизация обусловлена тем, что желобчатая форма, включающая плоские разнонаправленные в пространстве боковые стенки, связанные между собой определенным образом, создает искривленную в пространстве зону прижатия замыкаемых стенок пакета, что в определенной степени препятствует движению жидкости между этими стенками. Кроме того, выполнение поверхностей взаимодействия желобчатой формы позволяет значительно увеличить площадь зоны прижатия стенок при сохранении малогабаритности зажима в целом, что также способствует повышению герметичности закрываемого пакета. Вместе с тем, желобчатая форма поверхностей взаимодействия обусловливает жесткость ветвей зажима по их длине, и такое конструктивное выполнение предопределяет повышенное сопротивление изделия деформационным усилиям: две желобчатые ветви зажима при их замыкании являются очень жестким элементом, а следовательно, стенки пакета при закрытии их зажимом оказываются надежно зафиксированными, так как исключены перекосы между ветвями зажима, которые в известных конструкциях возникают даже при незначительном стороннем воздействии на изделие, и в итоге, являются причиной разгерметизации.

Предпочтительным является выполнение поверхностей взаимодействия ветвей зажима желобчатой формы с трапециевидным профилем, который наиболее эффективен в смысле надежной герметизации и простоты конструкции. При таком исполнении зона прижатия включает три плоскости - плоскости боковых стенок и плоскость донной части желоба, и две ребровые линии контакта взаимодействующих ветвей зажима. Совокупность перечисленных элементов обусловливает следующее - плоскостные части поверхностей взаимодействия ветвей зажима прижимают эластичные стенки пакета друг к другу, а ребровые линии расклинивают материал, повышая результативность решения. При применении зажима по отношению к полиэтиленовым, характеризующимся высокой степенью эластичности, пакетам расклинивающее усилие трапециевидного профиля ветвей обусловливает зажимающий и герметизирующий эффект даже без силового воздействия со стороны запирающего элемента.

Оптимальным является выполнение трапециевидного профиля с углом отклонения боковых стенок трапеции от вертикали равным 5 градусов. Указанная величина установлена экспериментально и обеспечивает одновременно необходимую степень герметизации и удобство применения зажима: с одной стороны, при таком профиле имеют место оптимальные зажимающие и расклинивающие усилия между взаимодействующими поверхностями ветвей, уравновешивающие силу упругости полиэтиленового материала и удерживающие пакет в закрытом состоянии, с другой стороны, отклоненные на 5 градусов в противоположные стороны боковые стенки трапециевидного профиля являются направляющими, обеспечивающими при применении зажима свободный заход выступающей части желобчатой формы одной ветви зажима в полый объем желоба другой его ветви.

В конкретных случаях исполнения заявляемого устройства желобчатая форма поверхностей взаимодействия ветвей зажима может быть выполнена с V-образным, или W-образным, или U-образным, или с П-образным профилем. При любом из указанных исполнений технического решения взаимодействие ветвей зажима предполагает взаимодействие поверхностей, имеющих желобчатую форму, состоящих из совокупностей плоскостных частей и ребровых линий или из совокупностей плоскостных и криволинейных частей, и обеспечивающих технический результат, заключающийся в обеспечении герметизации закрываемого пакета с одновременной простотой использования зажима.

Рациональным и технологичным является изготовление зажима из вырубленной по контуру заготовки из листового или ленточного металлического материала с образованием желобчатой формы ветвей пластическим деформированием материала заготовки посредством противоположно направленного воздействия штамповочного инструмента, при этом наилучшим материалом для таких зажимов является алюминий. В этом случае возможно производство изделий по заявляемому изобретению с использованием технологических отходов металлообрабатывающих предприятий.

При изготовлении зажима целесообразно выполнение по боковым кромкам зажима на линиях сгиба полукруглых выемок. Такое исполнение обеспечивает ослабление сгиба, что позволяет улучшить взаимоподвижность ветвей зажима, и вместе с тем, что особенно актуально в случае применения металлического материала, сглаживает острые углы изделия, которые нежелательны при применении зажима по отношению к полиэтиленовым пакетам с жидкостью.

Преимущественно, запирающий элемент зажима выполнен или в виде удлинения концевой части ветви, или в виде одностороннего расширения концевой части ветви, связанного с ее рабочей частью посредством ослабленного сгиба, в первом случае, перпендикулярного, а во втором случае, параллельного, продольной линии зажима. Такое исполнение обеспечивает фиксацию замкнутых ветвей зажима и при этом характеризуется простотой решения. Также является предпочтительным при изготовлении зажима из металла, и в частности из алюминия, в качестве запирающего элемента использовать отделенную от основной части посредством ослабленного сгиба концевую часть той ветви зажима, желобчатая форма которой выполняет охватывающую функцию.

Для удобства открывания зажима кромочная часть запирающего элемента может быть выполнена отогнутой в сторону, противоположную направлению запирания.

Перечень фигур чертежей

Заявляемое техническое решение иллюстрируется следующими чертежами, на которых:

на фиг.1 изображен общий вид (в аксонометрии) предпочтительного варианта выполнения зажима, желобчатая форма поверхностей взаимодействия которого выполнена с трапециевидным профилем, в открытом состоянии;

на фиг.2 - вид поперечного сечения зажима в закрытом состоянии, при котором зажим закрывает срез пакета;

на фиг.3 - вид раскрытого зажима сбоку;

на фиг.4 - вид А на фиг.3;

на фиг.5 - сечения В-В и Б-Б на фиг.3, т.е. поперечные сечения ветви зажима с вогнутой (охватывающей) поверхностью взаимодействия (сечение В-В) и ветви зажима с выпуклой (охватываемой) поверхностью взаимодействия (сечение Б-Б);

на фиг.6 - вид (в плане) металлической заготовки для изготовления зажима методом штамповки с запирающим элементом в виде одностороннего расширения концевой части ветви;

на фиг.7 - то же, с запирающим элементом в виде удлинения концевой части ветви;

на фиг.8 - вид (в плане) отштампованного, но не согнутого по линии сгиба зажима;

на фиг.9 - вид С на фиг.8;

на фиг.10 - вид закрытого зажима, установленного на срезанный угол молочного пакета;

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения

Примером конкретного выполнения заявляемого устройства является зажим, представленный на прилагаемых к описанию чертежах. Такой зажим может быть изготовлен из алюминиевой заготовки (см. фиг.6, 7) выдавливанием желобчатой формы ветвей зажима посредством штамповочного инструмента с противоположно направленным воздействием этого инструмента на одну половину заготовки (для образования желобчатой поверхности на одной ветви) по отношению к воздействию на другую половину заготовки (для образования желобчатой поверхности на второй ветви) (см. фиг.8, 9).

Зажим состоит (см. фиг.1) из двух взаимно подвижных ветвей 1 и 2, соединенных посредством ослабленного сгиба 3. Обе ветви включают поверхности взаимодействия, соответственно 4 и 5, которые выполнены желобчатой формы. При этом упомянутые поверхности обращены друг к другу таким образом, что вогнутая поверхность 5 ветви 2, являющаяся внутренней поверхностью полого объема желоба (т.е. вогнутостью желоба), имеет возможность охвата выпуклой поверхности 4 ветви 1, представляющей собой выпуклость желоба, отформованного на ветви 1. Зажим содержит запирающий элемент 6, выполненный в виде удлинения концевой части ветви, связанного с ее рабочей частью посредством ослабленного сгиба, перпендикулярного продольной линии зажима (см. фиг.1, 7, 8). Запирающий элемент зажима может быть выполнен также в виде одностороннего расширения концевой части ветви, связанного посредством ослабленного сгиба, параллельного продольной линии зажима (см. фиг.3, 4, 6). По боковым кромкам зажима на линиях ослабленного сгиба выполнены полукруглые выемки 7 (см. фиг.6, 7, 8), а кромочная часть 8 запирающего элемента выполнена отогнутой в сторону, противоположную направлению запирания ветвей зажима (см. фиг.1, 8, 9). Желобчатая форма ветвей зажима выполнена с трапециевидным профилем (см. фиг.2, 5), при этом угол отклонения боковых сторон от вертикали равен 5 градусов. Зажимы, которые предназначены для закрытия полиэтиленовых пакетов с молоком, имеют ширину заготовки 6 мм и выполнены с высотой боковых сторон около 1,5 мм и шириной донной части для ветви с выпуклой поверхностью взаимодействия 3 мм, а для ветви с вогнутой поверхностью взаимодействия 3±0,3 мм. Такие размеры являются наиболее оптимальными и обеспечивают плотное замыкание ветвей, зажимающих стенки среза полиэтиленового пакета.

Использование зажима предполагает следующие действия. Стенки отрезанного угла молочного пакета 9 (см. фиг.10) помещают между ветвями 1 и 2 раскрытого зажима, ориентируя зажим вдоль линии среза. Закрытие зажима производят смыканием ветвей, затем заклиниванием материала закрываемого пакета несильным нажатием на ветви двумя пальцами (большим и средним), после чего указательным пальцем загибают (сверху на ветвь 1) запирающий элемент 6, обеспечивая тем самым фиксацию заданного положения зажима. Для раскрытия зажима необходимо отогнуть запирающий элемент 6, прихватив его за кромочную часть 8, и разомкнуть ветви зажима, приподняв ветвь 1 зажима, воздействуя, практически без усилия, на ее конец.

Заявляемая конструкция зажима обеспечивает плотное смыкание срезанных частей стенок полиэтиленового пакета, характеризуется простотой использования зажима и дешевизной его изготовления. При этом изготовленный из алюминия зажим выдерживает до 10-15 сгибов, что является достаточным для применения такого зажима в отношении литрового пакета молока, поэтому наиболее оптимальным для заявляемого решения является его применение для изготовления зажимов, являющихся комплектующими элементами молочных пакетов, устанавливаемыми производителем этой продукции на угол нераскрытого пакета.

Данное изобретение относится к устройствам для герметичного закрытия среза полиэтиленового пакета с молоком в процессе использования содержимого пакета потребителем. Зажим выполнен в виде цельного элемента с двумя взаимно подвижными ветвями, связанными между собой посредством ослабленного сгиба и имеющими поверхности взаимодействия желобчатой формы, при этом одна ветвь обращена по отношению к другой с возможностью охвата вогнутостью желоба этой ветви выпуклой части желоба другой ветви. Желобчатая форма ветвей имеет трапециевидный профиль с углом наклона боковой стороны 5 градусов. Зажим содержит запирающий элемент, выполненный в виде удлинения концевой части одной из ветвей, связанного с ее рабочей частью посредством ослабленного сгиба. Технический результат - полная герметизация закрываемого зажимом пакета, простота изготовления и значительная дешевизна. 7 з.п. ф-лы, 10 ил.

1. Зажим, выполненный в виде цельного элемента с двумя взаимно подвижными ветвями, связанными между собой посредством ослабленного сгиба, имеющими поверхности взаимодействия и запирающий элемент, являющийся продолжением одной из ветвей, отличающийся тем, что поверхности взаимодействия выполнены желобчатой формы и обращены друг к другу с возможностью охвата вогнутостью желоба одной ветви выпуклой части желоба другой ветви.2. Зажим по п.1, отличающийся тем, что желобчатая форма выполнена с трапециевидным профилем.3. Зажим по п.2, отличающийся тем, что трапециевидный профиль выполнен с углом отклонения боковых сторон трапеции от вертикали, равным 5°.4. Зажим по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что запирающий элемент выполнен в виде удлинения концевой части ветви, связанного с ее рабочей частью посредством ослабленного сгиба, перпендикулярного продольной линии зажима.5. Зажим по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что по боковым кромкам зажима на линиях ослабленного сгиба выполнены полукруглые выемки.6. Зажим по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что запирающий элемент выполнен в виде одностороннего расширения концевой части ветви, связанного с ее рабочей частью посредством ослабленного сгиба, параллельного продольной линии зажима.7. Зажим по п.4, или 5, или 6, отличающийся тем, что кромочная часть запирающего элемента выполнена отогнутой в сторону, противоположную направлению запирания.8. Зажим по любому из пп.1-7, отличающийся тем, что он выполнен из вырубленной по контуру заготовки из листового или ленточного металлического материала, при этом форма поверхностей взаимодействия ветвей выполнена штамповкой с противоположно направленным воздействием штамповочного инструмента.