Пластиковая крышка с прокладкой
Изобретение относится к пластиковой крышке с прокладкой для укупорки пластиковых бутылок. Пробка содержит юбку, верхнюю часть, соединительную область между юбкой и верхней частью, защитное кольцо и прокладку. Прокладка закреплена на верхней части путем сплавления контактных поверхностей между верхней частью и прокладкой. Прокладка проходит с внутренней стороны верхней части крышки по ее радиусу до такого расстояния, что остается открытой часть соединительной области. Изобретение позволяет повысить степень герметичности бутылок. 9 з.п. ф-лы, 3 ил.
Настоящее изобретение относится к пластиковой крышке с прокладкой, крышка содержит юбку с внутренней резьбой, верхнюю часть, соединительную область между юбкой и верхней частью, защитное кольцо и прокладку, соединенную с внутренней стенкой верхней части.
Известно, что в настоящее время на рынке существует, в основном, два типа крышек для пластиковых бутылок с прокладками.
Первый тип крышки содержит корпус, включающий юбку, верхнюю часть, соединительную область между юбкой и верхней частью, защитное кольцо и прокладку, закрепленную на верхней части крышки различными способами. Крышка такого типа, таким образом, состоит из двух отдельных частей - собственно крышки и прокладки, которые были сформированы отдельно и затем собраны вместе.
Крышка второго типа отличается от первого тем, что ее изготовляют в виде единой детали, при этом прокладка формируется как составной элемент верхней части крышки.
В такой крышке второго типа прокладка, в частности, выполнена в виде пластиковой пленки, которая прочно соединена с верхней частью крышки так, что она закрывает соединительную область между верхней частью и юбкой крышки.
Эту структуру получают с использованием способа, содержащего три этапа, в которых первый этап включает формование под давлением и/или прессование пластического материала в соответствующей форме для изготовления корпуса крышки. Второй этап состоит в нанесении на верхнюю часть крышки заранее определенного количества пластического материала, нагретого до жидкого состояния. На последнем этапе в корпус крышки вводят пуансон для формирования прокладки, в которой отсутствуют уплотнительные элементы, действующие на уровне горлышка бутылки.
Очевидно, что в процессе выполнения последнего этапа данного способа при нажиме на жидкий пластический материал он равномерно распределяется по всей поверхности верхней части крышки, полностью закрывая соединительную область между верхней частью и юбкой крышки.
Однако вышеуказанные пластиковые крышки с прокладками имеют ряд недостатков.
В крышке первого типа прокладку, сформированную отдельно от корпуса крышки, обычно устанавливают в верхней части крышки. При этом всегда существует вероятность, что прокладка может отделиться от верхней части крышки при обычном обращении с ней, что приводит к нарушению герметичности.
Также существует проблема недостаточно надежной герметичности бутылок, содержащих газированные напитки.
В любом случае то, что крышка в целом сформирована из двух отдельных компонентов, не вполне удовлетворяет требованиям покупателей.
В качестве альтернативы простой установки в верхней части крышки прокладка может быть закреплена на ней с помощью биосовместимого клея. Однако в этом случае крышка должна иметь сложную структуру, что неприемлемо повышает ее стоимость.
Крышка второго типа, с другой стороны, не имеет вышеуказанные недостатки, поскольку она выполнена в виде единой детали. Однако недостаток, связанный с недостаточным обеспечением герметичности, которая достигается исключительно путем приложения вертикального давления на прокладку, в ней не устранен.
Эта проблема связана, в частности, с тем, что даже минимальное движение в сторону отвинчивания приводит к нарушению герметичности и к утечке содержащегося внутри газа.
Таким образом существует большая потребность в пластиковой крышке с прокладкой, в которой были бы решены проблемы известного уровня техники, в частности, в отношении обеспечения герметичности под давлением.
Эта проблема, на решение которой направлено настоящее изобретение, таким образом, состоит в разработке пластиковой крышки с прокладкой, имеющей такие структурные и функциональные характеристики, которые удовлетворяют вышеприведенным требованиям и одновременно исключают проблему пластиковых крышек с прокладками известного уровня техники.
Эта проблема решается, как указано в прилагаемой формуле изобретения.
Другие характеристики и преимущества пластиковой крышки с прокладкой в соответствии с настоящим изобретением будут очевидны из приведенного ниже описания двух его предпочтительных вариантов воплощения, которые представляют не ограничивающие примеры со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
Фиг.1 изображает вид в разрезе пластиковой крышки с прокладкой в соответствии с настоящим изобретением,
фиг.2 - вид в разрезе варианта пластиковой крышки с прокладкой в соответствии с настоящим изобретением,
фиг.3 - вид в разрезе еще одного варианта пластиковой крышки с прокладкой в соответствии с настоящим изобретением.
Как показано на фигуре 1, пластиковая крышка с прокладкой в соответствии с настоящим изобретением, в общем, обозначена цифрой 1.
Крышка 1 содержит юбку 2, верхнюю часть 3, соединительную область 4 между юбкой и верхней частью, защитное кольцо 5 и уплотнительную прокладку 6.
Юбка 2 содержит внутреннюю стенку, на которой сформирована резьба 7 с одним заходом, и внешнюю стенку, содержащую накатку 8, предназначенную для упрощения навинчивания крышки 1 на горлышко бутылки (не показано) и отвинчивания с него.
В частности, накатку 8 формируют в виде множества ребер, расположенных продольно по отношению к внешней стенке юбки 2 так, что они проходят, по существу, вдоль всей ее длины.
Верхняя часть 3, по существу, представляет собой плоский диск, соединенный с юбкой 2 с помощью соединительной области 4.
Соединительная область 4, таким образом, выполнена в форме кольца с, по существу, плоскими внутренней и внешней стенками.
В качестве альтернативы внутренняя и внешняя стенки могут также иметь другие формы, такие как, например, закругленная форма.
Защитное кольцо 5 содержит буртик 9, обращенный по направлению к верхней части 3 крышки 1. Буртик 9 действует как средство упора, предназначенное для удерживания защитного кольца 5 на горлышке бутылки благодаря тому, что он упирается в соответствующий выступ, сформированный в основании горлышка бутылки.
Кроме того, защитное кольцо 5 содержит перемычки 10, соединяющие его с юбкой 2 крышки 1. Перемычки предназначены для разрыва при первом открывании бутылки.
Герметизирующая прокладка 6 выполнена в форме тонкого диска, который проходит радиально от центра верхней части 3 крышки так, что он оставляет открытой часть 12 соединительной области 4.
Уплотнительная прокладка 6 фактически содержит внешнюю кромку 11, которая заканчивается в соединительной области 4 так, что она оставляет открытое пространство 12 Открытое пространство 12, предпочтительно составляет, по существу, половину ширины внутренней стенки соединительной области 4.
В частности, прокладка 6 содержит кольцевой фланец 13, на внешней стенке которого сформирован срез с соответствующим выступом 14. Этот выступ 14 представляет собой точку герметизации, которая взаимодействует с внутренней стенкой горлышка бутылки, предотвращая утечку жидкости, содержащейся в ней, после того, как крышка 1 будет навинчена на горлышко.
Конкретная функция пространства 12 состоит в том, что благодаря его наличию внешняя кромка 11 прокладки может упруго деформироваться, расширяясь в радиальном направлении при сплющивании ее под действием верхней кромки горлышка бутылки при навинчивании крышки 1. Благодаря такой упругой деформации прокладка лучше прижимается к верхней кромке горлышка бутылки.
Преимущество, получаемое благодаря использованию пластиковой крышки с прокладкой, в соответствии с настоящим изобретением состоит в том, что может быть улучшена герметизация бутылки, содержащей, в частности, газированный напиток.
Такое преимущество, в частности, необходимо для бутылок, которые должны храниться в течение достаточно длительного периода и/или подвергаются воздействию относительно высокой температуры.
В этих случаях давление внутри бутылки существенно повышается, что может привести к нежелательной утечке газа.
Следует, однако, отметить, что пластиковая крышка с прокладкой в соответствии с настоящим изобретением также может использоваться для закрывания контейнеров вообще, таких как банки и сосуды для пресервов.
В этом случае важно обеспечить герметизацию, например, после пастеризации продукта питания, содержащегося в контейнере.
Как показано на фигуре 2, пластиковая крышка с прокладкой в соответствии с вариантом настоящего изобретения, в общем, обозначена цифрой 101.
Крышка 101 содержит юбку 15, верхнюю часть 16, соединительную область 17, проходящую между юбкой и верхней частью, защитное кольцо 18 и герметизирующую прокладку 19. Юбка 15, соединительная область 17 и защитное кольцо 18 здесь дополнительно не описаны, поскольку они соответствуют вышеприведенному описанию.
Верхняя часть 16 представляет собой, по существу, плоский диск, непрерывно соединенный с юбкой 15 с помощью соединительной области 17. На верхней части 16 также сформировано множество элементов 20 крепления, расположенных с внутренней стороны крышки по окружности вблизи от соединительной области 17.
Эти элементы 20 крепления имеют профиль соединения типа "ласточкин хвост".
Герметизирующая прокладка 19 выполнена в форме тонкого диска, который проходит радиально от центра верхней части крышки на такое расстояние, что оставляет открытой часть 21 соединительной области 17.
Герметизирующая прокладка 19 содержит вырезы в виде выемок, которые могут образовывать фигурное соединение с выступающими срезами, сформированными на элементах 20 крепления с профилем в форме "ласточкиного хвоста".
Конкретная функция элементов 20 крепления во взаимодействии с соответствующими вырезами в виде выемок на прокладке состоит в фиксировании прокладки 19 по отношению к верхней части 16 крышки 101.
Внешняя кромка 22 герметизирующей прокладки 19 заканчивается в соединительной области 17 так, что остается открытой часть 21, соответствующая, по существу, половине поверхности внутренней стенки соединительной области 17. Внешняя кромка 22 также выполнена утолщенной.
Герметизирующая прокладка 19 также содержит кольцевой фланец 23, выступающий от поверхности прокладки 19 по направлению к внутренней части крышки 101.
В частности, кольцевой фланец 23 содержит на внешней стенке часть среза с соответствующим выступом 24. Этот выступ 24 определяет точку герметизации при взаимодействии с внутренней стенкой горлышка бутылки, предотвращая утечку жидкости, содержащейся в ней, после того, как крышка 101 будет навинчена на горлышко.
Между внешней кромкой 22 и кольцевым фланцем 23 прокладки 19 сформирован кольцевой зубчатый элемент 25.
Утолщение внешней кромки 22 и кольцевой зубчатый элемент 25 выполняют функцию точек повышения герметичности в случае наличия неровностей на поверхности верхней кромки горлышка бутылки.
На фигуре 3 показана пластиковая крышка с прокладкой в соответствии с еще одним вариантом настоящего изобретения, которая, в общем, обозначена цифрой 102.
Крышка 102 содержит юбку 25, верхнюю часть 26, соединительную область 27 между верхней частью и юбкой, защитное кольцо 28 и герметизирующую прокладку 29. Юбка 25, верхняя часть 26, соединительная область 27 и защитное кольцо 28 не будут здесь описаны дополнительно, поскольку они соответствуют описанию, приведенному выше со ссылкой на фигуру 1.
Герметизирующая прокладка 29 выполнена в форме тонкого кольца, которое проходит по части 30 внешней окружности верхней части 26 крышки 102 так, что она также закрывает часть соединительной области 27.
Герметизирующая прокладка 29 фактически содержит кромку 32, которая заканчивается в соединительной области 27, оставляя открытым пространство 31, предпочтительно соответствующее приблизительно половине внутренней поверхности соединительной области.
Преимущество, получаемое при применении только что описанного варианта, состоит в том, что такая крышка с прокладкой легко может быть приспособлена для контейнеров, предназначенных для пресервов и, в частности, для банок или сосудов, которые пастеризуют непосредственно перед герметичным закрыванием.
Естественно, в случаях, когда отсутствует необходимость изготовлять прокладку в форме полного диска, последний вариант воплощения также позволяет экономить термопластичный материал.
Производство пластиковой крышки с прокладкой в соответствии с настоящим изобретением может быть организовано с помощью адаптации обычной, хорошо известной, вращающейся пресс-формы.
Вращающаяся пресс-форма такого типа, как используется в настоящее время для производства пластиковых крышек с прокладками, содержит неподвижную пластину, включающую ряд выточек или охватывающих частей матрицы, эта пластина, в общем, разделена на одну половину, содержащую выточки, используемые для формирования прокладок, и одну половину, содержащую выточки, используемые для формирования самих крышек.
Кроме того, с формовочными выточками неподвижной пластины соединены с использованием соответствующих отверстий инжекторы, предназначенные для подачи под давлением жидкого термопластичного материала.
Пресс-форма также содержит вращающуюся пластину, содержащую набор сердечников или входящих элементов матрицы, которые могут устанавливаться во все соответствующие формовочные выточки так, что они их закрывают, и которые используются как для формирования прокладок, так и для формирования крышек.
Две пластины, то есть неподвижная пластина и вращающаяся пластина, последовательно устанавливаются так, чтобы они были обращены друг к другу для выполнения вышеуказанного ввода сердечников в формовочные выточки.
В частности, для производства крышек с прокладками в соответствии с настоящим изобретением конечная часть каждого входящего элемента модифицирована так, чтобы она имела внешнюю кольцевую поверхность, предназначенную для создания упора и, следовательно, герметизации в соединительной области между верхней частью элемента и боковыми стенками выточки, предназначенной для формования прокладки.
В ходе первого этапа процесса формования крышки с прокладкой в соответствии с настоящим изобретением вращающуюся пластину перемещают по направлению к неподвижной пластине так, что передняя часть каждого сердечника входит либо в выточку для формирования прокладки, либо в выточку для формирования крышки.
В частности, в области выточки, предназначенной для формирования прокладки, сердечники устанавливаются так, что вышеуказанные верхние кольцевые поверхности упираются в соединительную область между концами боковых стенок выточек.
Затем в выточки, предназначенные для формирования прокладок, подают под давлением термопластичный материал для формирования отдельных прокладок.
После формования прокладок матрицу открывают, извлекая сердечники из соответствующих выточек. В частности, на концевых частях сердечников, выходящих из выточек, предназначенных для формирования прокладок, извлекаются сформованные прокладки.
Вращающуюся пластину, то есть пластину, на которой установлены сердечники, затем поворачивают на 180° вокруг оси, перпендикулярной к ее поверхности, соединяющейся с неподвижной пластиной.
Сердечники с прокладками, установленными на их передних концевых частях, при этом располагаются в области выточек, предназначенных для формирования крышек, в то время как сердечники, на передних концевых частях которых не установлены прокладки, располагаются в области выточек, предназначенных для формирования прокладок.
После этого вращающаяся пластина вновь перемещается по направлению к неподвижной пластине, сердечники, на которых расположены прокладки, входят в выточки для формирования крышек, формируя замкнутые формовочные камеры для формирования собственно крышек, и сердечники без прокладок устанавливаются в выточках, предназначенных для формирования прокладок, как описано выше, для формирования прокладок.
Теперь термопластичный материал подают как в выточки для формирования прокладок, так и в выточки для формирования крышек.
Повторим, что в части неподвижной пластины, в которой расположены выточки, предназначенные для формирования прокладок, отдельно формуются прокладки, в то время как крышки формуются в части пластины, в которой расположены выточки, предназначенные для формирования крышек, которые формуются непосредственно вокруг уже сформованных прокладок.
Наконец, матрицу открывают, освобождая готовые крышки с сердечников, которые выходят из выточек для формирования крышек.
При последующем повороте вращающейся пластины на 180° матрица возвращается в исходное положение, которое позволяет начать второй цикл формовки.
Для формования элементов крепления в соответствии с вариантом настоящего изобретения конец каждой формующей выточки должен содержать круговой выступ с поперечным сечением в форме "ласточкиного хвоста", который формирует срезы в форме выемок в толще прокладки 19 в ходе этапа формования прокладки, и затем формируются элементы 20 крепления и выемки в верхней части 16 крышки 101 при формовании самой крышки.
Что касается формования кольцевой прокладки 29, которая показана на фигуре 3, достаточно просто изготовить матрицу с двумя коаксиальными входящими элементами, в которых внешний элемент содержит верхнюю кольцевую поверхность, как описано выше, предназначенную для упора в соединительную область между верхней частью и боковыми стенами выточки, предназначенной для формирования прокладки. Внутренний входящий элемент с другой стороны содержит верхнюю поверхность, которая упирается в концевую часть формовочной выточки во время выполнения этапа формования прокладки.
При этом будет сформирована кольцевая камера, в которую вводится под давлением материал, предназначенный для формования прокладки.
Этапы формования крышки с кольцевой прокладкой идентичны описанным выше.
Пластиковая крышка с прокладкой в соответствии с настоящим изобретением может быть выполнена с различной формой с учетом любых требований.
Например, элементы крепления могут быть сформированы на прокладке так, чтобы их выступающие срезы соединялись с соответствующими срезами в виде выемки, сформированными в толще верхней части крышки.
В этом случае концевая часть формовочной выточки будет модифицирована так, чтобы она содержала круговую выемку с профилем в виде "ласточкиного хвоста" для обеспечения возможности получения такого варианта.
Резьба может быть однозаходной или многозаходной в соответствии с типом горлышка бутылки, на которое устанавливается данная крышка.
Прокладка может не иметь утолщение на внешней кромке или кольцевой зубчатый элемент, если она будет изготовлена из особенно мягких материалов, таких как термопластичная смола.
Может использоваться различное количество элементов крепления, которые могут иметь любую требуемую форму или могут составлять непрерывное кольцо.
Кроме того, элементы крепления также могут быть сформированы на обычной прокладке, которая проходит по всей внутренней поверхности верхней части крышки, закрывая также соединительную область между верхней частью и юбкой.
Для формирования прокладки последнего типа достаточно изменить форму выточек, предназначенных для формирования прокладки, как описано выше, с использованием обычного сердечника.
Для изготовления крышки и прокладки могут использоваться различные пластические материалы в соответствии с потребностью. Например, крышка может быть выполнена из полипропилена, а прокладка может быть изготовлена из полиэтилена низкой плотности.
Как следует из вышеприведенного описания, крышка с прокладкой в соответствии с настоящим изобретением удовлетворяет требованиям, описанным во вводной части настоящего описания, и одновременно позволяет исключить недостатки крышек с прокладками известного уровня техники.
Настоящее изобретение фактически воплощено в виде крышки для бутылки с прокладкой, имеющей простую конструкцию и функциональной, в частности, в определенных условиях, таких как использование при высоком давлении содержимого бутылки.
Естественно, для удовлетворения любых конкретных требований эксперт в данной области техники может использовать вышеописанную крышку с прокладкой с множеством модификаций и вариаций, все из которых, однако, включены в объем настоящего изобретения, который определен в приведенной ниже формуле изобретения.
1. Пластиковая крышка (1; 101; 102) с прокладкой, содержащая юбку (2; 15; 25), верхнюю часть (3; 16; 26), соединительную область (4; 17; 27) между юбкой и верхней частью, защитное кольцо (5; 18; 28) и прокладку (6; 19; 29), закрепленную на верхней части путем сплавления контактных поверхностей между верхней частью и прокладкой, отличающаяся тем, что прокладка расположена вдоль верхней части крышки внутри нее по радиусу до такого расстояния, что остается открытой часть (12; 21; 31) соединительной области (4; 17; 27).
2. Пластиковая крышка (1; 101) с прокладкой по п.1, отличающаяся тем, что прокладка (6; 19) расположена от центра верхней части (3; 16) крышки так, что формируется полный, по существу, однородный диск.
3. Пластиковая крышка (102) с прокладкой по п.1, отличающаяся тем, что прокладка (29) выполнена в форме кольца, начинающегося на заранее определенном расстоянии от центра верхней части (26) так, что оно закрывает внутреннюю сторону (30) ее внешней окружности.
4. Пластиковая крышка (1; 101; 102) с прокладкой в соответствии с одним из пп.1 - 3, отличающаяся тем, что открытая часть (12; 21; 31) соединительной области (4; 17; 27) соответствует, по существу, половине ширины соединительной области.
5. Пластиковая крышка (1; 101) с прокладкой по п.1 или 2, отличающаяся тем, что прокладка (6; 19) содержит кольцевой фланец (13; 23), выступающий по направлению к внутренней части крышки, причем кольцевой фланец содержит на своей внешней боковой стенке срез с соответствующим выступом (14; 24), который предназначен для формирования герметизирующей точки при взаимодействии с горлышком бутылки.
6. Пластиковая крышка (101) с прокладкой по п.1 или 2, отличающаяся тем, что содержит средство (20) крепления, предназначенное для закрепления прокладки на верхней части.
7. Пластиковая крышка (101) с прокладкой по п.6, отличающаяся тем, что средство крепления содержит, по меньшей мере, один выступ (20), сформированный как единая деталь с верхней частью (16) крышки, и, по меньшей мере, один выступ содержит выступающие срезы, которые формируют фигурное соединение с соответствующими вырезами в виде выемки на прокладке (19).
8. Пластиковая крышка (101) с прокладкой по п.7, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, один выступ (20) имеет поперечное сечение, выполненное в форме “ласточкина хвоста”.
9. Пластиковая крышка (101) с прокладкой по п.8, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, один выступ (20) сформирован на окружности, расположенной вблизи к соединительной области (17).
10. Пластиковая крышка (101) с прокладкой в соответствии с любым из пп.6-9, отличающаяся тем, что прокладка (19) содержит утолщенную внешнюю кромку (22) и зубатый выступ (25), расположенный между внешней кромкой и кольцевым фланцем (23).
