Клапан
Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано при тепловой обработке готовых к употреблению блюд. Предложен одноходовой клапан, выполненный с возможностью установки на упаковку и открывания в ответ на избыточное давление внутри упаковки. Слой адгезива образован с отверстием, которое предназначено для совмещения при использовании с отверстием упаковки. Поверх первого слоя адгезива расположен дополнительный упругий слой адгезива. Два слоя адгезива соединены друг с другом таким образом, что клапан при открывании обнажает предварительно образованный канал, обеспечивающий сквозной проход между слоями адгезива. Адгезивное вещество дополнительного слоя находится на поверхности, образующей часть внутренней поверхности предварительно образованного канала, формируемого между двумя слоями адгезива. Клапан имеет высокую надежность при его закрывании после начального нагрева. 10 з.п. ф-лы, 25 ил.
Область техники
Настоящее изобретение относится к одноходовому клапану, выполненному с возможностью его установки на упаковке и предназначенному для открывания в ответ на избыточное давление внутри упаковки, при этом клапан содержит отверстие, образованное в материале упаковки, при этом поверх отверстия расположен слой адгезива.
Технические предпосылки для создания изобретения
Одноходовые клапаны указанного выше типа уже известны из международной публикации WO 02/087993. Клапан такого типа, в частности, предназначен для использования при тепловой обработке и упаковывании готовых к употреблению блюд способом, обеспечивающим то, что клапан будет функционировать, когда пищу подвергают тепловой обработке и когда она в окончательно подогретом состоянии будет готова к употреблению. Когда процесс нагревания при тепловой обработке пищи прекращается, клапан должен быть закрыт, и это может быть обеспечено, например, чисто механически посредством наружной стороны упаковки с прижатием упомянутого слоя к материалу упаковки. Как вариант, закрытие клапана может быть обеспечено посредством выбора слоя адгезива такого типа, который автоматически возвращается в его положение поверх отверстия в материале упаковки и при этом закрывает клапан. Вследствие значительного потока нагретого пара через клапан могут быть образованы пузырьки между слоем адгезива и материалом упаковки в тех зонах, где слой адгезива отделен от этого материала (см. фиг.1), когда клапан закрывается после начального нагревания, связанного с упаковыванием пищи. В некоторых случаях при этом могут быть образованы группы пузырьков, и такие пузырьки могут формировать каналы, проходящие от отверстия, образованного в материале упаковки, вплоть до одной из кромок слоя адгезива.
Краткое изложение сущности изобретения
Целью настоящего изобретения является создание одноходового клапана, предназначенного для решения указанной выше проблемы.
Согласно изобретению эта цель достигнута посредством одноходового клапана, обладающего отличительными признаками, определенными в прилагаемом пункте 1 формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления конструкции одноходового клапана определены в зависимых пунктах формулы изобретения.
Под выражением «слой адгезива», которое здесь использовано, следует понимать передний/закрывающий материал, покрытый адгезивным веществом.
Являющийся объектом изобретения одноходовой клапан содержит отверстие, которое образовано в материале упаковки и над которым обеспечен слой адгезива. Слой адгезива расположен так, что клапан при его открывании обнажает предварительно образованный канал, обеспечивающий сквозной проход. Преимущество клапана этого типа заключается в том, что он открывается более контролируемым образом, поскольку становится возможным заранее установить направление открывания клапана. Следствием возможности управления направлением открывания клапана является то, что можно создать клапан, длина канала которого достаточна для обеспечения того, чтобы какие-либо пузырьки, которые могут быть образованы под слоем адгезива, когда происходит закрывание клапана, не образовывали цепочку, проходящую весь путь от отверстия в материале упаковки вплоть до кромки слоя адгезива.
Предпочтительно, чтобы клапан был образован с двумя короткими сторонами и с двумя длинными сторонами, то есть чтобы он имел в основном прямоугольную форму. Благодаря такой конфигурации затраты на изготовление могут быть сравнительно низкими, поскольку возможно изготовление клапана способом, идентичным способу изготовления длинной полосы этикеток.
Согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения первое адгезивное вещество наносят на одну поверхность слоя адгезива вдоль его длинных сторон, в то время как второе адгезивное вещество, сила склеивания которого меньше, чем сила склеивания первого адгезивного вещества, наносят между теми двумя частями вдоль длинных сторон слоя адгезива, на которые нанесено первое адгезивное вещество. Следовательно, пар из упаковки может выходить у коротких сторон слоя адгезива.
Согласно одной из разновидностей описанного выше варианта первое адгезивное вещество наносят на всю поверхность слоя адгезива, а второе адгезивное вещество, сила склеивания которого меньше, чем сила склеивания, обеспечиваемая первым адгезивным веществом, наносят поверх первого адгезивного вещества на расстоянии от длинных сторон слоя адгезива. При этом будет обеспечена та же самая функция, что и в варианте, который описан выше.
Согласно еще одному варианту осуществления для открывания предназначена только одна из коротких сторон, то есть противоположный короткий конец обеспечен тем же самым адгезивным веществом, которое наносят вдоль длинных сторон. Такая компоновка позволяет образовать канал, длина которого превышает половину длины слоя адгезива, с последующим снижением опасности того, что ряды соприкасающихся пузырьков будут образовывать канал, проходящий весь путь от отверстия в материале упаковки к открываемой короткой стороне.
Согласно еще одному предпочтительному варианту слой адгезива формируют с отверстием, кромки которого окружают отверстие, образованное в материале упаковки, в то время как дополнительный слой адгезива будет расположен поверх первого адгезивного слоя, при этом два слоя адгезива соединяют друг с другом вдоль их длинных сторон. Одно из преимуществ клапана этого типа заключается в том, что он позволяет использовать идентичные адгезивные вещества по всей поверхности (одной стороны) слоев адгезива, когда длинные стороны соединены друг с другом, например, посредством сварки. Кроме того, в случае этого варианта можно обеспечить то, что открывание клапана может происходить только с одной из коротких сторон, когда короткие стороны соединены друг с другом, причем предпочтительно таким же способом, что и длинные стороны.
Согласно одному из видоизменений описанного выше варианта выполнения отверстие, образованное в материале упаковки, представляет собой множество параллельных разрезов, а отверстие, образованное в слое адгезива, наиболее близко расположенном к упаковке, также представляет собой множество параллельных разрезов, при этом слой адгезива налагают на упаковку таким образом, что параллельные разрезы в слое адгезива проходят под углом относительно параллельных разрезов, образованных в материале упаковки. Одно из преимуществ, обеспечиваемых клапаном этого типа, заключается в том, что он снижает опасность приведения в соприкосновение адгезивного вещества в верхнем слое адгезива с содержимым упаковки, что, в свою очередь, повышает свободу выбора используемого адгезивного вещества. Чисто с точки зрения обращения с клапаном, он обеспечивает дополнительное преимущество, когда на стадии предварительного изготовления его обеспечивают защитной пленкой. Если отверстие в слое адгезива, ближайшем к упаковке, представляет собой пробиваемое отверстие, такое отверстие предпочтительно создают пробиванием с нанесением защитной пленки. В результате, когда клапан должен быть нанесен на упаковку, защитная пленка в зоне этого отверстия совместно с частью слоя адгезива, которую удаляют для формирования отверстия, должна быть отслоена на отдельной стадии. В клапане, согласно указанной выше компоновке, содержащем множество разрезов в одном из слоев адгезива, разрезы выполняют только в слое адгезива, при этом нет необходимости в выполнении каких-либо манипуляций с защитным слоем. Соответственно, несколько клапанов могут быть последовательно изготовлены на полосе, которую, в свою очередь, можно, например, свернуть в рулон клапанов.
Согласно еще одному варианту настоящего изобретения на упаковочном материале может быть отпечатан рисунок, как вариант, на слое адгезива, ближайшем к упаковочному материалу, на поверхности, которая повернута в сторону от упаковки. Преимущество создания отпечатка некоторого типа заключается в том, что он может обеспечить снижение силы склеивания. В некоторых вариантах, согласно настоящему изобретению, обеспечивающих большее расстояние от отверстия, образованного в материале упаковки, до кромки слоя адгезива, то есть длину вентиляционного канала, сила или избыточное давление, требуемые для открывания клапана, предпочтительно не должны быть весьма значительными. Но если это так, то в тех случаях, когда упаковка состоит, например, из лотка, покрытого пластиковой фольгой, имеется опасность того, что фольга будет отделена от лотка до того, как откроется клапан. Посредством печатания рисунка, о чем сказано выше, используя, например, обычные чернила для принтера или силикон, способом, обычно называемым «разделительное покрытие», силу приклеивания можно регулировать в достаточной степени для того, чтобы избежать отделения пластиковой фольги от лотка в ответ на избыточное давление внутри упаковки. Для большинства адгезивных веществ сила сцепления достигает своего максимума через некоторое время после их нанесения и, в зависимости от характера адгезивного вещества, это будет вопрос секунд, минут, часов или дней. Адгезивные вещества, наиболее приемлемые для использования применительно к изобретению, представляют собой такие адгезивы, которые достигают максимального сцепления через пару дней. В тех случаях, когда не предполагается воздействие на упаковку конечного нагревания в пределах пары дней, что рассчитывают, например, исходя из упаковывания, как вариант, в том случае, когда клапан изготавливают предварительно и не налагают на упаковку в пределах пары дней, сила склеивания адгезивного вещества достигает своего максимума. По этой причине можно печатать рисунок на предполагаемой зоне нанесения слоя адгезива, чтобы уменьшить максимальную силу склеивания слоя адгезива.
Краткое описание чертежей
Далее изобретение будет описано посредством некоторых вариантов его осуществления со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:
на фиг.1 показан клапан согласно предшествующему уровню техники, который использован на упаковке;
на фиг.2а-2b представлен первый вариант осуществления конструкции клапана согласно настоящему изобретению;
на фиг.3а-3с представлен второй вариант осуществления конструкции клапана согласно настоящему изобретению;
на фиг.4а-4е представлен третий вариант осуществления конструкции клапана согласно настоящему изобретению;
на фиг.5а-5с представлен четвертый вариант осуществления конструкции клапана согласно настоящему изобретению;
на фиг.6а-6d представлен пятый вариант осуществления конструкции клапана согласно настоящему изобретению;
на фиг.7а-7d представлен шестой вариант осуществления конструкции клапана согласно настоящему изобретению;
на фиг.8а и 8b представлен седьмой вариант осуществления конструкции клапана согласно настоящему изобретению.
Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения
На фиг.1 представлен клапан 11, налагаемый на упаковку 12 согласно известному уровню техники. Пунктирная линия 13 иллюстрирует граничную линию между частью слоя 14 адгезива, которая отделяется от упаковки 12, и частью слоя 14 адгезива, которая все еще прилипает к упаковке, когда открывается клапан 11. После открывания клапана 11 и его автоматического закрывания в пределах дугообразной формы, определяемой пунктирной линией 13, могут быть образованы пузырьки 15, что показано.
На фиг.2а-2с показан вариант конструкции клапана 21 согласно настоящему изобретению. Вдоль длинных сторон слоя 22 адгезива наносят первое адгезивное вещество 23, а в промежутке между этими зонами, покрытыми адгезивным веществом, наносят второе адгезивное вещество 24. При создании избыточного давления внутри упаковки 25 пар пытается выйти через отверстие 26 (которое в данном случае состоит из дугообразного выреза), образованное в упаковке 25. Посредством надлежащего выбора адгезивных веществ 23, 24 для обеспечения того, что адгезивное вещество 23, проходящее вдоль длинных сторон, будет обеспечивать бульшую силу склеивания, формируют сквозные каналы или проходы для потока, доходящие вплоть до коротких сторон слоя 22 адгезива от отверстия 26 в упаковке 25, когда избыточное давление внутри упаковки 25 поднимается до уровня, превышающего минимальное значение для открывания. При прекращении нагревания содержимого упаковки происходит выравнивание давления, и клапан 21 закрывается в результате того, что слой 22 адгезива вследствие своей упругости возвращается в его первоначальное положение нахождения в контакте с упаковкой 25.
На фиг.3а-3с представлен альтернативный вариант осуществления конструкции клапана 31 согласно настоящему изобретению, который отличается от варианта согласно фиг.2а и 2b способом нанесения различных адгезивных веществ на слой 32 адгезива. Адгезивное вещество 33, обеспечивающее более значительную силу склеивания, наносят по всей поверхности одной из сторон слоя 32 адгезива, в то время как второе адгезивное вещество 33 наносят поверх первого слоя 32 адгезива, за исключением нанесения вдоль длинных сторон слоя 32 адгезива. Благодаря такой компоновке клапан 31 действует таким же образом, что и клапан 21 согласно фиг.2а-2с.
На фиг.4а-4е представлен дополнительный вариант осуществления клапана 41 согласно настоящему изобретению. Подобно вариантам, представленным на фиг. 2 и 3, слой 42 адгезива располагают способом, обеспечивающим то, что могут быть образованы каналы. В этом случае отличие состоит в том, что второй слой 47 адгезива будет находиться между упаковкой 45 и первым слоем 42 адгезива. Предпочтительно, чтобы адгезивное вещество 43 второго слоя 47 адгезива обеспечивало силу склеивания, превышающую силу склеивания адгезивного вещества 44 первого слоя 42 адгезива. Отверстие 48 пробивают во втором слое 47 адгезива таким образом, что оно охватывает отверстие 46, образованное в упаковке 45. Вместо применения только одного слоя 22, 32 адгезива, подобно двум предыдущим вариантам конструкции, в которых используют два разных адгезивных вещества 23, 24, 33, 34, для обеспечения образования прохода или канала, когда открывается клапан, в этом случае используют два слоя 42, 47 адгезива, соединенных друг с другом вдоль их длинных сторон посредством сварного шва 49. Когда избыточное давление внутри упаковки 45 превышает определенную величину, в результате между двумя слоями 42, 47 адгезива будет образован канал.
На фиг.5а-5d представлен еще один вариант осуществления конструкции клапана 51 согласно настоящему изобретению. Отличие от варианта согласно фиг.4 состоит в том, что отверстие 48 заменено множеством параллельных разрезов 58. Кроме того, отверстие 56, образованное в упаковке 55, представляет собой множество параллельных разрезов, при этом разрезы в упаковке проходят под углом к разрезам в слое 57 адгезива. Когда клапан 51 открывается, несколько небольших отверстий будет образовано в точках пересечения между разрезами 58 в слое 57 адгезива и разрезами 56 в упаковке. При закрытии клапана 51 эти отверстия закрываются и, таким образом, содержимое внутри упаковки не войдет в соприкосновение с адгезивным веществом 54, нанесенным на первый слой 52 адгезива.
На фиг. 6а-6d представлен альтернативный вариант осуществления клапана 61 согласно настоящему изобретению. На второй слой 67 адгезива посредством чернил для принтера или силикона печатным способом наносят рисунок 70 (известный как «разделительное покрытие») для содействия открыванию клапана 61. Кроме того, одна из коротких сторон каждого из двух слоев 62, 67 адгезива также приварена к другой, чтобы таким образом сформировать более длинный канал без продления слоев 62, 67 адгезива.
Еще один альтернативный вариант конструкции клапана 71 представлен на фиг.7а-7d. Согласно этому варианту конструкции наружный слой 72 адгезива укорачивают/обрезают с его коротких сторон с целью снижения опасности формирования «пузырьков» после того, как клапан открыт. При таких обстоятельствах наружный слой адгезива может пластично деформироваться вследствие воздействия тепла, а укорачивание/обрезание коротких сторон снижает влияние такой потенциальной деформации. Кроме того, разрез 76, создаваемый в материале 75 упаковки, предпочтительно выполняют дугообразным, а отверстие 78, формируемое в слое 77 адгезива, наиболее близком к материалу 75 упаковки, предпочтительно состоит из множества поперечно расположенных прямых разрезов. Согласно этому варианту конструкции «разделительное покрытие» наносят только между отверстием 78 в слое 77 адгезива, наиболее близком к материалу 75 упаковки, и одной из коротких сторон. Когда клапан допускает его открытое положение в течение более длительного периода, например, в течение приготовления пищевого продукта, клапан открывается более и более к короткой стороне, не имеющей «разделительного покрытия», и по этой причине приемлемо, чтобы отверстие было одинаково удалено от обеих коротких сторон для предотвращения открывания клапана с обеих боковых сторон, то есть, чтобы расстояние между отверстием 78 и короткой стороной, не имеющей «разделительного покрытия», было достаточно большим. Этот клапан, сконструированный без сварного шва у одной из коротких сторон, легче выполнять производственным способом, чем клапан согласно фиг.6, и поэтому его изготовление будет дешевле.
Если, тем не менее, желателен длинный проход для пара в клапане, имеющем сварные швы, либо обеспеченном адгезивным веществом, позволяющим получить высокую силу склеивания, наносимым на слой адгезива только в одном направлении, устройство этого типа может иметь такую конструкцию, например, как показана на фиг.8а и 8b. Первый слой 81 адгезива, выполненный с отверстием 83, налагают наиболее близко к упаковочному материалу 82, при этом слой 81 адгезива будет расположен таким образом, что его отверстие 83 будет находиться поверх отверстия 84, образованного в материале 83 упаковки. Второй слой 85 адгезива расположен поверх первого слоя 81 адгезива и этот второй слой 85 не содержит адгезивного вещества вдоль трех параллельных линий 86. Не содержащие адгезивного вещества зоны слоя адгезива легче приваривать, чем зоны, имеющие адгезивное вещество. Третий слой 87 адгезива налагают поверх двух первых слоев 81, 85 адгезива, причем этот третий слой адгезива также формируют с линиями 86, которые не содержат адгезивного вещества. Третий слой 87 адгезива располагают под углом порядка девяносто градусов по отношению ко второму слою 85 адгезива, при этом короткие стороны второго слоя 85 адгезива уплотняют посредством сварки третьего слоя 87 адгезива с первым слоем 81 адгезива и в некоторой степени также со вторым слоем 85 адгезива. Второй слой 85 адгезива соединяют с первым слоем 81 адгезива посредством сварки в зонах, обозначенных на фиг.8b позицией 88, а третий слой 87 адгезива соединяют с первым слоем 81 адгезива посредством сварки вдоль зон, обозначенных на фиг.8b позицией 89. Таким образом, второй слой 85 адгезива несколько меньше, чем другие слои 81, 87 адгезива. Когда клапан открыт, пар будет проходить между первым слоем 81 адгезива и вторым слоем 85 адгезива. В клапане согласно этому варианту конструкции образован U-образный канал 90 для пара.
Очевидно, что в пределах объема защиты, который определен прилагаемыми пунктами формулы изобретения, возможен ряд модификаций описанных выше вариантов осуществления конструкции. Как описано выше, например, возможно использование двух различных адгезивных веществ для наружных слоев 42, 52, 62, 72 адгезива вместо их приваривания друг к другу. Кроме того, печатный рисунок может быть выполнен с помощью других средств, отличных от чернил для принтера или силикона, при условии, что такая замена уменьшает силу склеивания адгезивным веществом. Использование силикона позволяет выполнить клапан по существу прозрачным. Альтернативой печатному рисунку на опоре является его печатание на слое адгезива. Благодаря формированию каналов или проходов в клапане так, как это определено выше, также будет обеспечен контроль ширины отвода для пара, то есть ширины клапана, меньшей зоны слоя адгезива, имеющей более прочное адгезивное вещество, как вариант, соединенных друг с другом зон клапана. При таких обстоятельствах клапан испускает звуковой сигнал благодаря колебаниям короткой стороны/коротких сторон слоя адгезива. При этом частотой такого звукового сигнала можно управлять посредством изменения ширины короткой стороны. Кроме того, форма разрезов в упаковке может быть изменена. Представленные здесь разрезы имеют дугообразную или прямую конфигурацию, однако они также могут иметь зигзагообразную или волновую конфигурацию. Далее, приведенное выше описание изобретения в основном относится к клапану, образованному с короткими сторонами и длинными сторонами, чтобы облегчить понимание изобретения. Однако слой адгезива может иметь форму, отличающуюся от прямоугольной формы, то есть форму без коротких и длинных сторон, например, в случае круглых или звездообразных клапанов.
1. Одноходовой клапан (41, 51, 61, 71), в частности, для упаковок с пищевыми продуктами, выполненный с возможностью установки на упаковке (45, 55, 65, 75) и открывания в ответ на избыточное давление внутри упаковки (45, 55, 65, 75), причем клапан (41, 51, 61, 71) содержит отверстие (46, 56, 66, 76), образованное в материале упаковки, при этом клапан дополнительно содержит слой (47, 57, 67, 77) адгезива, предназначенный для закрывания при использовании отверстия (46, 56, 66, 76) в упаковочном материале, отличающийся тем, что слой (47, 57, 67, 77) адгезива образован с отверстием (48, 58, 68, 78), причем отверстие (48, 58, 68, 78) предназначено для совмещения при использовании с отверстием (46, 56, 66, 76) упаковки (45, 55, 65, 75), при этом поверх первого слоя (47, 57, 67, 77) адгезива расположен дополнительный упругий слой (42, 52, 62, 72) адгезива, причем два слоя адгезива соединены друг с другом таким образом, что клапан (41, 51, 61, 71) при открывании обнажает предварительно образованный канал, обеспечивающий сквозной проход между слоями адгезива, причем адгезивное вещество дополнительного слоя (42, 52, 62, 72) адгезива находится на поверхности, образующей часть внутренней поверхности предварительно образованного канала, формируемого между двумя слоями адгезива.
2. Одноходовой клапан (41, 51, 61, 71) по п.1, отличающийся тем, что он имеет форму, содержащую две длинные стороны и две короткие стороны.
3. Одноходовой клапан (41, 51, 61, 71) по п.2, отличающийся тем, что два слоя адгезива соединяются друг с другом вдоль их длинных сторон.
4. Одноходовой клапан (61) по п.3, отличающийся тем, что два слоя адгезива соединяются друг с другом также с одной из коротких сторон.
5. Одноходовой клапан (41, 51, 61, 71) по п.1, отличающийся тем, что отверстие (46, 56, 66, 76) упаковки (45, 55, 65, 75) представляет собой разрез.
6. Одноходовой клапан (51, 71) по п.5, отличающийся тем, что отверстие (58, 78) слоя (57, 77) адгезива представляет собой множество разрезов.
7. Одноходовой клапан (41, 51, 61, 71) по п.1, отличающийся тем, что отверстие (58) слоя (57) адгезива, ближайшего к упаковке (55), представляет собой множество разрезов, расположенных параллельно, при этом отверстие (56)упаковки (55) представляет собой несколько параллельных разрезов, причем слой (57) адгезива расположен на материале упаковки способом, обеспечивающим то, что параллельные разрезы в слое (57) адгезива проходят под углом относительно параллельных разрезов, образованных в материале упаковки.
8. Одноходовой клапан (71) по п.1, отличающийся тем, что на слое (77) адгезива, ближайшем к материалу упаковки, напечатан рисунок (70), по меньшей мере, на части/зоне слоя (77) адгезива, которая покрыта дополнительным слоем (72) адгезива.
9. Одноходовой клапан (71) по п.8, отличающийся тем, что отпечаток(70) выполняют чернилами для принтера.
10. Одноходовой клапан (71) по п.8, отличающийся тем, что отпечаток (70) выполняют силиконом.
11. Одноходовой клапан (41, 51, 61, 71) по п.1, отличающийся тем, что два слоя адгезива соединены друг с другом посредством сварки.
