Выливное устройство с усовершенствованной блокировкой и укупорочный колпачок, снабженный таким выливным устройством
Выливное устройство, связанное с укупорочным колпачком, предназначено для закрепления внутри горлышка сосуда. Оно содержит периферийную юбку, выливной элемент и средства временного соединения выливного устройства с укупорочным колпачком. Периферийная юбка содержит нижнюю часть, способную раздвигаться по радиусу для обеспечения фиксации выливного устройства в горлышке. Выливное устройство содержит жесткую деталь, способную перемещаться по оси вниз внутри периферийной юбки. Выливное устройство содержит средство взаимодействия нижней части и жесткой детали так, чтобы трансформировать осевое перемещение жесткой детали в радиальное перемещение нижней части. Конструкция устройства обеспечивает фиксирование в горлышке сосуда за счет небольшого усилия и оно может быть использовано с укупорочным колпачком любого типа. 2 н. и 22 з.п. ф-лы, 16 ил.
Область техники предлагаемого изобретения
Предлагаемое изобретение относится к области сосудов, предназначенных для размещения в них различных напитков, как правило бутылок, выходное отверстие которых снабжено выливным устройством, обычно в случае упаковки ликеров, аперитивов и водки.
Предшествующий уровень техники
Известны различные типы выливных устройств, связанных с укупорочными колпачками, которые отличаются друг от друга, в частности, способом крепления на горлышке сосуда и конструкцией собственно выливного элемента.
В том, что касается собственно выливного элемента, то он может иметь либо жесткую конфигурацию, как это показано на фиг.1 и 2, либо изменяемую конфигурацию, в частности, подвижную в осевом направлении, как это описано в патентах FR 2057345, GB 922188, US 3217935 и US 4569464.
В том, что касается способа фиксации на горлышке сосуда, выливное устройство может быть вставлено с натягом в горлышко, причем такое выливное устройство обычно снабжено круговыми выступами герметизации, как это показано на фиг.2 и описано в патентах FR 2057345, GB 922188 и US 3217935.
Цель изобретения
Такие выливные устройства связаны с укупорочным колпачком и таким образом фиксируются на горлышке сосуда в процессе закатывания укупорочного колпачка, связанного с этим выливным устройством, и все это путем приложения осевого усилия, воздействующего на головку укупорочного колпачка, причем относительно большого осевого усилия, которое может достигать 80-100 даН, которое необходимо для того, чтобы выливное устройство было необратимым образом зафиксировано в горлышке сосуда.
В этих условиях, принимая во внимание уровень этого усилия, некоторые укупорочные колпачки могут быть повреждены, в частности, в результате сминания юбки или повреждения средств легкого открытия.
Таким образом, подлежащая решению проблема состоит в том, чтобы получить выливное устройство, фиксация которого в горлышке сосуда осуществляется за счет приложения только относительно небольшого осевого усилия, обычно не превышающего 20 даН, так, чтобы иметь возможность соединить это выливное устройство с укупорочным колпачком любого типа, даже обладающего малой механической прочностью, принимая во внимание постоянную тенденцию к снижению толщины материалов и веса упаковки.
Краткое существо изобретения
В соответствии с предлагаемым изобретением выливное устройство, связанное с укупорочным колпачком и предназначенное для закрепления внутри горлышка сосуда, содержит периферийную юбку, оснащенную средствами герметичной фиксации в горлышке, выливной элемент и средства временного соединения этого выливного устройства с укупорочным колпачком, отличается тем, что
а) упомянутая периферийная юбка содержит нижнюю часть, способную раздвигаться по радиусу раздвигания для обеспечения фиксации выливного устройства в горлышке,
b) выливное устройство содержит жесткую деталь, способную перемещаться по оси вниз внутри упомянутой периферийной юбки в результате перехода, обычно необратимого, из одного так называемого верхнего положения Н в другое устойчивое и так называемое нижнее положение В в процессе фиксации выливного устройства и укупорочного колпачка в горлышке,
с) выливное устройство содержит средство взаимодействия упомянутой нижней части и упомянутой жесткой детали, способное трансформировать осевое перемещение жесткой детали в радиальное перемещение нижней части, причем упомянутое осевое перемещение начинается только тогда, когда данное выливное устройство установлено в горлышко сосуда, и осевое усилие, требуемое для осевого перемещения упомянутой жесткой детали по отношению к упомянутой периферийной юбке, превысит усилие, необходимое для введения выливного устройства в горлышко.
Предлагаемое изобретение позволяет решить поставленную задачу. Действительно, с использованием средств в соответствии с этим изобретением, с одной стороны, введение укупорочного колпачка и связанного с ним выливного устройства в горлышко сосуда требует приложения лишь относительно небольшого усилия введения FI, принимая во внимание выбор внешних размеров периферийной юбки по отношению к внутренним размерам горлышка. С другой стороны, осевое перемещение, которое следует за введением выливного устройства в горлышко, безусловно требует приложения усилия перемещения FD, превышающего усилие FI так, чтобы это осевое перемещение не могло начаться до того, как выливное устройство будет правильно вставлено в горлышко, но при этом усилие перемещения FD остается значительно меньше усилия, потребного при использовании укупорочных колпачков с выливными устройствами из существующего уровня техники в данной области.
Описание чертежей
Все приведенные в приложении чертежи относятся к предлагаемому изобретению.
Фиг.1А представляет собой частичный схематический вид укупорочного колпачка (1), имеющего вставку (2) и связанного с выливным устройством (3), взятого в осевом разрезе по вертикальной оси (11) укупорочного колпачка, причем выливное устройство вводится в горлышко (9) сосуда и жесткая деталь (6Н) выливного устройства находится еще в верхнем положении до фиксации выливного устройства в горлышке и, соответственно, до какого-либо осевого перемещения этой жесткой детали.
Фиг.1В представляет собой схематический вид, аналогичный виду, показанному на фиг.1А, но с жесткой деталью (6В), находящейся в нижнем положении после ее осевого перемещения.
Фиг.1С представляет собой схематический вид, аналогичный виду, показанному на фиг.1А, и демонстрирует укупорочный колпачок (1), имеющий вставку (2) и выливное устройство (3), до введения в горлышко (9).
Фиг.2 представляет собой схематический вид, аналогичный виду, показанному на фиг.1В, но отличающийся от него тем, что гибкая круговая кромка (80) связана с жесткой деталью (6), а не с периферийной юбкой (4), как на фиг.1А и 1В.
Фиг.3А-4В представляют собой увеличенные частичные схематические виды в осевом разрезе по вертикальной оси (11) укупорочного колпачка других вариантов реализации предлагаемого изобретения, в которых используется средство взаимодействия (7) для преобразования осевого перемещения жесткой детали (6) в радиальное перемещение нижней части (5).
На фиг.3А и 3В средство (7) представляет собой жесткий элемент (73) треугольного поперечного сечения, тогда как на фиг.4А и 4В это средство (7) представляет собой стержень или плоский жесткий элемент (72). На фиг.3А и 4А жесткая деталь (6) находится в своем верхнем положении и обозначена позицией 6Н, тогда как на фиг.4А и 4В эта деталь находится в своем нижнем положении и обозначена позицией 6В.
Фиг.5А и 6 представляют собой схематические виды, аналогичные видам, показанным на фиг.3А-4В, и демонстрирующие другие варианты реализации предлагаемого изобретения, в которых жесткая деталь (6) входит в непосредственный упор в нижнюю часть (5), точнее говоря, в ее внутреннюю сторону (510).
На фиг.5А и 5В, аналогичных фиг.3А и 3В, жесткая деталь (6) представляет собой обычно цилиндрическую юбку, тогда как на фиг.6, аналогичной фиг.5В, эта жесткая юбка имеет форму клетки (63), содержащей шарик (630) таким образом, чтобы сделать выливное устройство исключающим наполнение сосуда.
Фиг.7А-9В относятся к другому варианту реализации, исключающему наполнение выливного устройства, аналогичного устройству, показанному на фиг.6, жесткая деталь (6) которого образует клетку (63).
Фиг.7А-8В относятся к одному и тому же варианту реализации выливного устройства.
Фиг.7А представляет собой схематический вид, на котором правая часть аналогична фиг.1А (жесткая деталь (6) в ее верхнем положении), тогда как левая часть аналогична фиг.1В (жесткая деталь (6) в ее нижнем положении), причем металлическая часть (10) укупорочного колпачка (1) здесь не показана.
Фиг.7В представляет собой схематический вид в разрезе по линии А-А, показанной на фиг.7А, причем правая и левая части фиг.7А и 7В соответствуют друг другу.
Фиг.8А представляет собой схематический боковой вид в разборе вставки (2) и связанного с ней выливного устройства (3), причем жесткая деталь (6) находится в верхнем положении (6Н) до того, как выливное устройство введено в горлышко. На этой фигуре можно видеть, что клетка (63) содержит три арки (631) для охвата шарика (630).
Выливное устройство (3) связано с вставкой при помощи средств временного соединения (20) и (40), размещенных соответственно на язычке вставки (2) и на верхнем конце периферийной юбки (4).
Фиг.8В представляет собой схематический боковой вид вставки (2) и выливного устройства (3) до временного соединения двух этих деталей.
Фиг.9А и 9В схематически иллюстрируют два горизонтальных сечения варианта реализации нижней части (5), перпендикулярных оси (11).
На фиг.9А нижняя часть (5) содержит 6 жестких язычков (53), соединенных между собой при помощи тонкой юбки (530), тогда как на фиг.7В и 8В выливное устройство содержит только 3 язычка (53).
На фиг.9В нижняя часть (5) содержит 3 изолированных язычка (52).
Фиг.10А и 10В представляют собой частичные сечения по оси (11), относящиеся к вставке (2), а именно только к вставке на фиг.10А и к вставке в том случае, когда укупорочный колпачок закрывает горлышко (9).
Фиг.11А и 11В аналогичны фиг.1А и 1В и отличаются от них тем, что в случае фиг.11А и 11В круговая гибкая кромка (80) и кромка герметизации (23) имеют диаметры и гибкость такие, что кромка герметизации упирается непосредственно в тонкий край (90) горлышка (9).
Фиг.12А и 12В аналогичны фиг.1А и 1В и отличаются от них тем, что периферийная юбка (4) и жесткая деталь (6) содержат конические поверхности, обозначенные соответственно позициями (44) и (64), причем фиг.12В представляет собой увеличенный схематический вид детали фиг.12А.
Фиг.13 аналогична фиг.1А и отличается от нее тем, что в данном случае герметичность обеспечивается при помощи выступов (512), размещенных на нижней части (5).
Фиг.14-16С схематически иллюстрируют другой вариант реализации выливного устройства (3) в соответствии с предлагаемым изобретением.
Фиг.14 включает два вида, левый G и правый D, выливного устройства (3) в половинном осевом разрезе, причем нижняя часть (5) выливного устройства содержит чередование по окружности жестких шарнирных стержней (74), содержащих жесткую пятку (740), и жестких пяток (54), содержащих крылышки (541).
Фиг.15 представляет собой частичный схематический вид сбоку выливного устройства (3), иллюстрирующий расположение жестких пяток (54), причем здесь пятки лишены крылышек.
Фиг.16А-16С представляют собой схематические виды снизу (частичные виды в случае фиг.16В и 16С), причем жесткая деталь (6) находится в верхнем положении Н на фиг.16А и в нижнем положении В на фиг.16В, где 8 жестких запоров (54) и 8 жестких пяток (740) разведены, блокируясь в радиальном направлении. Фиг.16С иллюстрирует вариант реализации, в котором каждый запор (54) содержит два боковых выреза (541), позволяющих обеспечить блокировку в осевом направлении пяток (740).
Подробное описание изобретения
В соответствии с предлагаемым изобретением нижняя часть (5) может быть жесткой и быть шарнирно закрепленной по отношению к периферийной юбке (4) обычно при помощи утонченной части (50), образующей шарнир О и связывающей нижнюю часть (5) с этой периферийной юбкой (4), и образует шарнирный элемент (51), обычно выполненный в форме углового сектора с углом θ, ограниченного наружной ОС и внутренней OD сторонами, каждая из которых образует соответственно угол ФC и ФD по отношению к вертикальному направлению, и в котором жесткая деталь (6) взаимодействует, обычно при помощи своего конца, с нижней частью (5), обычно при помощи ее внутренней стороны OD, таким образом, чтобы упомянутое осевое перемещение жесткой детали (6) в направлении вниз влекло за собой поворот упомянутого шарнирного элемента или углового сектора (51), причем угол ФC обычно равен 0° и угол ФD равен -α° перед упомянутым осевым перемещением, и угол ФC обычно равен +α°, и угол ФD равен 0° после этого осевого перемещения, причем угол α обычно имеет величину в диапазоне от 5 до 25°.
Под выражением "жесткая" следует понимать, что вследствие упомянутого осевого перемещения нижняя часть (5) перемещается в радиальном направлении, поворачиваясь вокруг шарнира О, причем это происходит без существенной пластической деформации этой нижней части (5).
Фиг.1А и 1В, 3А и 3В, 4А и 4В, 7А, 11А и 11В иллюстрируют эти повороты нижней части (5).
В соответствии с одним из вариантов реализации предлагаемого изобретения жесткая деталь (6) может взаимодействовать с нижней частью (5) при помощи жесткого элемента (72, 73), образующего средство взаимодействия (7) и шарнирно закрепленного на своих концах Х и Y, причем один из этих концов Х жестко связан с нижней частью (5) или закреплен на ней, а другой конец Y жестко связан с жесткой деталью (6) или закреплен на ней таким образом, чтобы упомянутое осевое перемещение жесткого элемента (72, 73), изменяя наклон упомянутого шарнирного элемента (51) для достижения упомянутого устойчивого положения и перемещая в направлении вниз конец Y, толкало в радиальном направлении наружу конец Х, обеспечивая таким образом переход из верхнего положения Н в нижнее положение Y.
Этот вариант реализации схематически проиллюстрирован на фиг.3А-4В и 7А-9В.
В варианте реализации выливного устройства, проиллюстрированном на фиг.3А, 3В и 7А, и таким образом, чтобы обеспечить упомянутое устойчивое положение, с одной стороны, высота ZYH конца Y в его верхнем положении, то есть перед упомянутым осевым перемещением, обычно может превышать высоту ZX конца Х, тогда как высота ZYB конца Y в его нижнем положении, то есть после упомянутого осевого перемещения, обычно может быть меньше высоты ZX конца Х, а с другой стороны, упомянутый жесткий элемент (73) обычно может представлять треугольное поперечное сечение, причем конец Y образует вершину этого треугольника таким образом, чтобы в нижнем положении сторона (730), примыкающая к этой вершине, упиралась в жесткую деталь (6) и ограничивала тем самым упомянутое осевое перемещение в направлении вниз.
Предпочтительно и как это схематически проиллюстрировано на фиг.14-16С, упомянутая нижняя часть (5) может содержать в качестве шарнирных элементов (51) жесткие язычки (53) или жесткие пятки (54), равномерно распределенные по окружности в количестве n, составляющем от 3 до 10, и обычно от 4 до 8, причем каждому язычку (53) или пятке (54) соответствует свой отличный жесткий элемент (72, 73). В варианте реализации, представленном на фиг.14-16С, n=8.
Предпочтительно запор (740) может быть вставлен в угловом направлении между двумя последовательно расположенными жесткими пятками (54) при помощи стержня блокировки (74), аналогичного упомянутому жесткому элементу (72, 73), таким образом, чтобы блокировать в окружном направлении жесткие пятки при помощи упомянутых запоров в том случае, когда жесткая деталь (6) находится в своем нижнем положении.
Как это схематически показано на фиг.16С, упомянутые запоры (740) и упомянутые жесткие пятки (54) могут взаимодействовать между собой, обычно благодаря вырезу защелкивания (540), таким образом, чтобы усилить фиксацию выливного устройства (3) в горлышке (9).
Предпочтительно также, чтобы упомянутые жесткие пятки (54) содержали крылышки (541) для усиления фиксации выливного устройства (3) в горлышке (9).
В случае выливных устройств, показанных на фиг.3А-4В, 7А-9А и 14-16С, выливное устройство (3) предпочтительно представляет собой монолитную деталь.
В соответствии с другим вариантом реализации предлагаемого изобретения нижний конец (61) жесткой детали (6) может входить в непосредственный упор во внутреннюю сторону (510) нижней части (5) таким образом, чтобы формировать упомянутое выше средство взаимодействия. Этот вариант реализации был схематически показан на фиг.1А, 1В, 2, 5А, 5В, 6, 11А-13.
Обычно жесткая деталь (6) и периферийная юбка (4) могут содержать охватываемый и охватывающий элементы (62, 43), взаимодействующие друг с другом и защелкивающиеся необратимым образом так, чтобы обеспечить упомянутое выше устойчивое положение, как это в качестве примера показано на фиг.1А и 1В. Действительно, в любом варианте реализации предлагаемого изобретения в целом предпочтительно, чтобы выливное устройство оставалось зафиксированным в горлышке после его окончательной установки в этом горлышке.
Предпочтительно, чтобы укупорочный колпачок (1), обычно металлический, имел вставку (2), изготовленную из пластического материала, обеспечивающую герметичность этого укупорочного колпачка (1) и содержащую средство временного присоединения (20) и средство осевого перемещения (21) жесткой детали (6), причем два эти средства могут частично совпадать друг с другом, и средство временного присоединения (20), обычно имеющее форму кольца, обеспечивает временное взаимодействие вставки (2), жестко связанной с укупорочным колпачком (1), и выливного устройства (3), и средство осевого перемещения (21) этой вставки находится в прямом зацеплении с жесткой деталью (6Н) в так называемом верхнем положении.
Действительно, хотя выливные устройства в соответствии с предлагаемым изобретением могут уже и сами по себе представлять большую выгоду, наибольший интерес заключается в соединении такого выливного устройства и укупорочного колпачка, поскольку именно для решения проблемы, связанной с таким соединением, и было в соответствии с предлагаемым изобретением разработано данное выливное устройство.
В процессе упаковки заполненных сосудов укупорочный колпачок, имеющий выливное устройство, используется на разливочной машине так же, как и стандартный укупорочный колпачок, не имеющий выливного устройства, и это без всякой опасности повреждения колпачка, что иллюстрирует большую выгоду предлагаемого изобретения.
Периферийная юбка (4) выливного устройства может содержать по меньшей мере один круговой выступ (41), обеспечивающий герметичность выливного устройства (4) совместно с горлышком (9), причем ширина, количество и гибкость этих выступов (41) выбирается таким образом, чтобы обеспечить достаточно высокое трение с горлышком для того, чтобы достичь упомянутую герметичность, но вместе с тем трение, достаточно низкое для того, чтобы эта периферийная юбка (4), в процессе фиксации выливного устройства и связанного с ним укупорочного колпачка в горлышке (9), могла быть введена на свое окончательное место в этом горлышке (9) путем осевого нажатия на этот колпачок до того, как начнется упомянутое осевое перемещение в направлении вниз жесткой детали (6). Большинство приведенных в приложении фигур, кроме фиг.13, иллюстрирует этот способ реализации.
Величина трения может быть выбрана таким образом, чтобы усилие FI, необходимое для введения выливного устройства и его периферийной юбки в горлышко сосуда, обычно имело величину меньше 10 даН, и чтобы усилие FD, превышающее усилие FI, обычно имеющее величину, превышающую 10 даН и предпочтительно заключенную в диапазоне от 10 даН до 20 даН, было необходимо для обеспечения упомянутого осевого перемещения.
Как это показано на приведенных в приложении фигурах, периферийная юбка (4) может содержать верхний выступ (42), входящий в опорный контакт со всем или с частью узкого края (90) горлышка (9) в том случае, когда эта периферийная юбка (4) выливного устройства (3) устанавливается в горлышко (9). Таким образом, удобно, что выливное устройство, подвергающееся воздействию осевого усилия FI, упирается в тонкий край горлышка (90) так, чтобы исключить возможность контроля осевого перемещения периферийной юбки (4) данного выливного устройства.
Выливной элемент может быть жестко связан либо с периферийной юбкой (4), либо с жесткой деталью (6). Этот элемент на чертежах представлен соединенным с периферийной юбкой (4), кроме фигуры 2, где он представлен соединенным с жесткой деталью (6).
Как это можно видеть, например, на фиг.1А и 1В, выливной элемент может содержать круговую гибкую кромку (8), находящуюся в изогнутом состоянии (8F) или прижатую обычно к узкому краю горлышка в том случае, когда это горлышко (9) закрыто укупорочным колпачком (1), или находящуюся в развернутом состоянии (8D) в том случае, когда данное выливное устройство (3) должно быть использовано, причем в этом случае укупорочный обычно винтовой колпачок (1) снят.
Как это можно видеть на фиг.10А и 10В, вставка (2) может содержать, помимо кромки соединения (22) вставки (2) с металлической частью (10) укупорочного колпачка (1), кромку герметизации (23), ориентированную в направлении внутрь горлышка (9) и предназначенную для упора в тонкий край (90) горлышка (9) или в круговую кромку (8F), образующую элемент выливного устройства, если эта кромка проходит по упомянутому тонкому краю таким образом, чтобы герметично закрыть горлышко (9).
Как это можно видеть на фиг.11А и 11В, гибкая круговая кромка (8) может представлять в своем развернутом состоянии (8D) наружный диаметр, который меньше внутреннего диаметра кромки герметизации (23) настолько, чтобы в том случае, когда горлышко (9) закрыто укупорочным колпачком (1), эта круговая кромка переходила в изогнутое состояние (8F), прижимаясь к кромке герметизации (23), которая сама при этом прижимается к узкому краю (90) горлышка.
В соответствии с вариантом реализации предлагаемого изобретения, проиллюстрированным на фиг.13, полная или частичная герметизация упомянутого средства герметичной фиксации выливного устройства (3) в горлышке (9) может быть обеспечена при помощи по меньшей мере одного наружного выступа (512), размещенного на нижней части (5).
В соответствии с другим вариантом реализации предлагаемого изобретения, проиллюстрированным на фиг.12А и 12В, периферийная юбка (4) и жесткая деталь (6) могут взаимодействовать друг с другом по коническим поверхностям (44, 64) таким образом, чтобы упомянутое осевое перемещение приводило к радиальному разведению периферийной юбки (4) для того, чтобы увеличить степень фиксации и/или герметичности между горлышком (9) и выливным устройством (3).
На всех приведенных в приложении чертежах функция вставки (2) состоит, в частности, в обеспечении герметичного закрытия горлышка, а также временного присоединения выливного устройства. Однако вставка (2) также может быть выполнена резьбовой и в этом случае она содержит резьбовую юбку, предназначенную для взаимодействия с резьбой на горлышке.
В соответствии с другим вариантом реализации предлагаемого изобретения, проиллюстрированным на фиг.6 и на фиг.7А-9В, жесткая деталь (6) может формировать клетку (63) для шарика (630) таким образом, чтобы образовать выливное устройство (31), не позволяющее наполнить сосуд в последующем.
Другим объектом предлагаемого изобретения является укупорочный колпачок, временно соединенный с выливным устройством в соответствии с предлагаемым изобретением при помощи взаимодействия средства временного присоединения (20), располагающегося на вставке (2), и средства временного присоединения (40, 60), располагающегося на выливном устройстве (3). Этот объект данного изобретения схематически представлен на фиг.1С.
Оболочка укупорочного колпачка обычно является металлической (10), однако предлагаемое изобретение не ограничено материалом этого типа. Эта оболочка колпачка также может быть изготовлена из пластического материала.
Вставки (2) и выливные устройства (3) могут быть изготовлены из литого пластического материала. При этом они могут быть изготовлены из любого пластического материала, поддающегося литью и выбранного в зависимости от его стоимости и требуемых механических характеристик, но обычно изготавливаются из полиолефина, такого как РЕ, РР, или из других термопластических материалов, таких как РА, РЕТ, PS (модифицированного в случае необходимости для получения достаточной гибкости), или же из эластомерного материала, такого как SBS или других синтетических каучуков. Эти вставки и выливные устройства могут быть сформированы в виде единой или моноблочной детали, кроме тех случаев, когда специально предусмотрено наличие двух различных деталей, как это имеет место, например, в выливных устройствах, представленных на фиг.1А-2 и фиг.5А-6. В этом случае, предпочтительным образом, периферийная юбка (4) и ее нижняя часть (5) могут быть изготовлены из эластомерного материала, причем упомянутая нижняя часть (5) в данном случае выполнена жесткой за счет толщины используемого материала, тогда как упомянутая жесткая деталь (6) может быть изготовлена из материала, обладающего более высокой твердостью, жесткостью и другими механическими характеристиками, например из материала РР, таким образом, чтобы гарантировать герметичную фиксацию периферийной юбки (4) в горлышке (9), причем требуемая в данном случае герметичность предназначена для того, чтобы гарантировать, что при использовании данного выливного устройства вся выливаемая из сосуда жидкость будет вытекать только через выливной элемент (8) и без вытекания или просачивания этой жидкости между внутренней стенкой горлышка и данным выливным устройством.
В том случае, когда выливные устройства сформированы в виде моноблочной детали и содержат шарниры, предназначенные для обеспечения возможности смещения средства взаимодействия (7) между нижней частью (5) периферийной юбки и жесткой деталью данного выливного устройства, как это имеет место в случае выливных устройств, представленных на фиг.3А-4В, 7А и 8А, упомянутые выше шарниры выполнены в виде утонченной части стенки и, наоборот, наиболее жесткие части, такие, например, как жесткая деталь (6), выполняются путем воздействия на толщину используемого материала.
Можно также сформировать выливные устройства или элементы выливных устройств (4 и 5) в виде моноблочных деталей, изготовленных из по меньшей мере двух различных материалов путем отливки в форму готового изделия. Таким образом, например, выливной элемент (8) и/или нижняя часть (5), образующая угловой сектор (51), могут быть изготовлены из материала, отличного от материала, из которого изготовлена периферийная юбка (4).
Примеры реализации
Приведенные в приложении чертежи схематически иллюстрируют различные примеры реализации укупорочных колпачков (1), снабженных вставкой (2) и оснащенных выливными устройствами (3) в соответствии с предлагаемым изобретением.
В этих примерах реализации все укупорочные колпачки и выливные устройства были изготовлены для закупоривания сосудов, имеющих горлышко, наружный диаметр которого составляет 31,5 мм (см. фиг.7А).
Для металлической части (10) укупорочного колпачка принята оболочка классического типа, обычно изготовленная из алюминия.
В том, что касается вставок (2), то все они содержат, как это можно видеть на приведенных в приложении чертежах, следующие элементы:
1 - периферийную кромку (22), предназначенную для соединения этой вставки с металлической частью (10) при помощи кольцевой канавки (12). В противном случае необходимо будет приклеивать эту вставку к головке металлической части (10),
2 - кромку герметизации (23), ориентированную в направлении внутрь, причем эта кромка расплющивается предпочтительно в контакте с тонким краем (90) горлышка, как это схематически проиллюстрировано на фиг.10В-11В, но, при необходимости, и в контакте с гибкой кромкой (8F), как это схематически показано на остальных чертежах,
3 - средство временного соединения вставки (2) и выливного устройства (3), служащее для соединения укупорочного колпачка и выливного устройства пока это выливное устройство еще не закреплено в горлышке бутылки, что существенно облегчает выполнение операции закупоривания бутылок. В этих примерах выбранное средство соединения представляет собой взаимодействие путем защелкивания гибких элементов, концы которых содержат профилированные части (20) и (40, 60),
4 - средство осевого перемещения (21) жесткой детали (6) выливного устройства (3) в процессе осуществления фиксации этого выливного устройства (3) в горлышке (9), которая имеет место при закупоривании бутылки. При этом вставки (2) были отлиты из материала РЕ или эластомерного материала.
В том, что касается изготовленных выливных устройств (3), то все они содержат:
а - периферийную юбку (4), оснащенную выступами герметизации (41), кроме выливного устройства, представленного на фиг.13, где эти выступы герметизации (512) располагаются на нижней части (5), и оснащенную, в случае необходимости, круговым выступом (40), предназначенным для формирования временного соединения с упомянутой выше вставкой (см. фиг.8А),
b - нижнюю жесткую часть (5), продолжающую упомянутую выше периферийную юбку (4) и раздвигающуюся в радиальном направлении благодаря, в частности, утонченной части (50), образующей шарнир О. Были проведены испытания с использованием углового сектора (51), имеющего угол θ, составляющий 15-20-25°,
с - выливной элемент (8), который представлен в форме гибкой кромки, причем эта кромка в отсутствие механических напряжений находится в своем развернутом положении (8D) и она же под действием соответствующего механического напряжения, которым обычно является давление, воздействующее на нее со стороны укупорочного колпачка в его закрытом положении, оказывается в изогнутом положении (8F). Выливной элемент (8) обычно представляет собой продолжение верхнего конца периферийной юбки (4) или, как в случае выливного устройства, показанного на фиг.2, продолжение жесткой детали (6), и в этом случае утонченная часть (65) может служить шарниром, используемым для того, чтобы упомянутая выше гибкая кромка имела возможность поворачиваться из одного своего положения в другое,
d - жесткую деталь (6), осевое перемещение которой влечет за собой радиальное раздвигание упомянутой нижней части (5) благодаря, в случае необходимости, использованию специального средства взаимодействия (7, 72, 73). Эта жесткая деталь может содержать круговой выступ (60), предназначенный для формирования средства временного соединения с упомянутой вставкой (2).
В случае выливных устройств, показанных на фиг.1А-2, 5А-6В, 11А-13 и 5В, отдельно изготавливают либо из материала РЕ, либо из эластомерного материала моноблочную деталь, образованную периферийной юбкой (4), оснащенной выливным элементом (8) и содержащей свою нижнюю часть. В частности, в том случае, когда эта деталь изготовлена из эластомерного материала, ее нижняя часть (5) может формировать полное кольцо, которое может раздвигаться в радиальном направлении в процессе упомянутого выше осевого движения в направлении вниз жесткой детали (6), которая при этом также была изготовлена отдельно при помощи литья из материала РР.
В случае выливных устройств в вариантах реализации, показанных на фиг.3А-4В, фиг.7А-9В и фиг.14-16С, это выливное устройство представляет собой моноблочную деталь, которая была изготовлена из прозрачного материала РР или из материала РР, содержащего наполнитель в виде минерального порошка, например талька. Шарик (630), изготовленный из стекла, с натягом введен в данное выливное устройство.
На фиг.9А и 9В представлены варианты реализации, относящиеся к жесткой нижней части (5). Как об этом уже было сказано выше, эта нижняя часть (5) может представлять собой кольцо, но в рассматриваемом здесь случае она образована множеством язычков либо изолированных друг от друга (52), как это представлено на фиг.9В, либо не изолированных один от другого (53), поскольку в этом случае они соединены друг с другом при помощи тонкой юбки (530), как это представлено на фиг.9А и на фиг.8В.
На фиг.9А и 9В стрелки, обозначенные позициями 6 или 7, показывают радиальное разведение язычков (52, 53) вследствие прямого толкающего воздействия либо только со стороны жесткой детали (6), либо со стороны средства взаимодействия (7).
Специальные тесты, реализованные с использованием укупорочных колпачков с изготовленными таким образом выливными устройствами, показали как на технологической линии укупорки бутылок, так и по мнению пользователей большую выгоду предлагаемого изобретения.
Преимущества предлагаемого изобретения
Предлагаемое изобретение позволяет существенно уменьшить проблемы, встречающиеся на технологических линиях укупорки бутылок, предотвращая, без необходимости модификации этих технологических линий, повреждения укупорочных колпачков, что исключает связанные с этим остановки производства и потери продукции.
В предлагаемом изобретении описаны средства, которые позволяют адаптировать данное выливное устройство к любому типу укупорочного колпачка и к любому диаметру.
Кроме того, предлагаемое изобретение позволяет вводить, и без существенного удорожания, дополнительную функцию, такую как исключение возможности повторного заполнения сосуда. В этом случае выливное устройство в соответствии с предлагаемым изобретением содержит средства, которые делают невозможным, или по меньшей мере затруднительным, извлечение выливного устройства из горлышка таким образом, чтобы уменьшить вероятность возможных фальсификаций.
И наконец, в процессе использования укупорочный колпачок и связанное с ним выливное устройство в соответствии с предлагаемым изобретением оказываются практичными постольку, поскольку для пользователя нет существенной разницы между стандартным укупорочным колпачком, не содержащим выливного устройства, и укупорочным колпачком с выливным устройством в соответствии с предлагаемым изобретением как в том, что касается высоты бутылки и ее габаритных размеров, так и в том, что усилие, прилагаемое рукой пользователя для открытия бутылки, в частности для исключения взаимодействия вставки (2) и выливного устройства (3) при помощи средств временного соединения (20) и (40, 60), остается в том диапазоне, который воспринимается пользователем в качестве вполне обычного.
Перечень позиций на приведенных в приложении фигурах
| Укупорочный колпачок | 1 |
| Металлическая часть | 10 |
| Вертикальная ось | 11 |
| Кольцевая канавка соединения 10 с 2 | 12 |
| Вставка | 2 |
| Средство временного соединения | 20 |
| Средство осевого перемещения элемента 6 | 21 |
| Кромка соединения с элементом 10 | 22 |
| Кромка герметизации | 23 |
| Выливное устройство | 3 |
| Не поддающееся заполнению выливное устройство | 31 |
| Периферийная юбка выливного устройства | 4 |
| Средство временного соединения | 40 |
| Средство герметичного крепления - выступы | 41 |
| Верхний выступ | 42 |
| Элемент защелкивания с деталью 62 | 43 |
| Юбка с конической внутренней стенкой | 44 |
| Жесткая нижняя часть периферийной юбки | 5 |
| Утонченная часть - шарнир О | 50 |
| Шарнирный элемент - угловой сектор | 51 |
| Внутренняя сторона OD | 510 |
| Наружная сторона ОС | 511 |
| Выступы герметизации | 512 |
| Изолированный жесткий язычок | 52 |
| Жесткий язычок, связанный с юбкой | 53 |
| Гибкая юбка | 530 |
| Жесткие пятки | 54 |
| Вырез защелкивания с элементом 740 | 540 |
| Крылышки | 541 |
| Жесткая деталь выливного устройства | 6 |
| Жесткая деталь в верхнем положении | 6Н |
| Жесткая деталь в нижнем положении | 6В |
| Средство временного соединения | 60 |
| Нижний конец | 61 |
| Элемент защелкивания с элементом 43 | 62 |
| Жесткая деталь или часть детали, образующая клетку | 63 |
| Шарик, содержащийся в клетке 6С | 630 |
| Арка клетки | 631 |
| Жесткая деталь с наружной конической юбкой | 64 |
| Шарнир выливного элемента | 65 |
| Средство взаимодействия между элементами 5 и 6 | 7 |
| Шарнирное соединение - конец А | 70 |
| Шарнирное соединение - конец В | 71 |
| Жесткий элемент | 72 |
| Жесткий элемент треугольного сечения | 73 |
| Сторона, примыкающая к концу В | 730 |
| Жесткий стержень запирания | 74 |
| Запор | 740 |
| Гибкая круговая кромка, образующая выливной элемент | 8 |
| Гибкая кромка в развернутом состоянии | 8D |
| Гибкая кромка в согнутом состоянии | 8F |
| Горлышко сосуда | 9 |
| Тонкий край | 90 |
| Резьба | 91 |
| Часть, противоположная кольцу | 92 |
1. Выливное устройство, связанное с укупорочным колпачком и предназначенное для закрепления внутри горлышка сосуда, содержащее периферийную юбку, со средствами герметичной фиксации в горлышке, выливной элемент и средства временного соединения упомянутого выливного устройства с упомянутым укупорочным колпачком, отличающееся тем, что:
упомянутая периферийная юбка содержит нижнюю часть, радиально раздвигающуюся для обеспечения фиксации выливного устройства в горлышке;
выливное устройство содержит жесткую деталь, перемещающуюся по оси в направлении вниз внутри периферийной юбки в результате перехода, обычно необратимого, из одного верхнего положения Н в другое устойчивое нижнее положение В в процессе фиксации этого выливного устройства и укупорочного колпачка в горлышке,
выливное устройство содержит средство взаимодействия нижней части и жесткой детали, трансформирующее осевое перемещение жесткой детали в радиальное перемещение нижней части, причем упомянутое осевое перемещение возможно только тогда, когда данное выливное устройство установлено в горлышко сосуда, и осевое усилие FD, требуемое для осевого перемещения упомянутой жесткой детали по отношению к упомянутой периферийной юбке, превышает усилие FI, требуемое для введения данного выливного устройства в горлышко, при этом
нижняя часть является жесткой и шарнирно закреплена по отношению к периферийной юбке при помощи утонченной части, образующей шарнир О и связывающей эту нижнюю часть с периферийной юбкой, и образует шарнирный элемент, выполненный в форме углового сектора с углом θ, ограниченного наружной ОС и внутренней OD сторонами, каждая из которых образует соответственно угол ФC и ФD по отношению к вертикальному направлению, и в котором жесткая деталь взаимодействует при помощи своего конца с нижней частью при помощи ее внутренней стороны OD так, чтобы упомянутое осевое перемещение в направлении вниз жесткой детали вызывало поворот упомянутого углового сектора, причем угол ФC равен 0° и угол ФD равен -α° перед упомянутым осевым перемещением и угол ФC обычно равен +α° и угол ФD равен 0° после этого осевого перемещения, причем угол α обычно имеет величину, заключенную в диапазоне от 5 до 25°.
2. Выливное устройство по п.1, отличающееся тем, что жесткая деталь взаимодействует с нижней частью при помощи жесткого элемента, образующего средство взаимодействия и шарнирно закрепленного на своих концах Х и Y, причем один из этих концов Х жестко связан с нижней частью или закреплен на ней, а другой конец Y жестко связан с жесткой деталью или закреплен на ней таким образом, чтобы упомянутое осевое перемещение жесткого элемента, изменяя наклон упомянутого шарнирного элемента для достижения упомянутого устойчивого положения и перемещая в направлении вниз конец Y, создавало толкающее усилие в радиальном направлении наружу, воздействующее на конец X, с возможностью обеспечения таким образом перехода из верхнего положения Н в нижнее положение В.
3. Выливное устройство по п.2, отличающееся тем, что для обеспечения упомянутого устойчивого положения, с одной стороны, высота ZYH конца Y в его верхнем положении, то есть перед упомянутым осевым перемещением, превышает высоту ZX конца X, тогда как высота ZYB конца Y в его нижнем положении, то есть после упомянутого осевого перемещения, является меньшей, чем высота ZX конца X, а с другой стороны, упомянутый жесткий элемент представляет треугольное поперечное сечение, причем конец Y образует вершину этого треугольника таким образом, чтобы в нижнем положении сторона, примыкающая к этой вершине, упиралась в жесткую деталь и ограничивала тем самым упомянутое осевое перемещение в направлении вниз.
4. Выливное устройство по п.1, отличающееся тем, что упомянутая нижняя часть содержит в качестве шарнирных элементов жесткие язычки или жесткие пятки, равномерно распределенные по окружности в количестве n, составляющем от 3 до 10 и обычно составляющем от 4 до 8, причем каждому язычку или пятке соответствует свой отличный от других жесткий элемент.
5. Выливное устройство по п.4, отличающееся тем, что в угловом направлении между двумя последовательно расположенными жесткими пятками вставлен запор при помощи стержня блокировки, аналогичного упомянутому жесткому элементу, таким образом, чтобы блокировать в окружном направлении эти жесткие пятки при помощи упомянутых запоров в том случае, когда жесткая деталь находится в своем так называемом нижнем положении.
6. Выливное устройство по п.5, отличающееся тем, что упомянутые запоры и упомянутые жесткие пятки могут взаимодействовать между собой обычно благодаря вырезу защелкивания таким образом, чтобы усилить фиксацию выливного устройства в горлышке.
7. Выливное устройство по п.5, отличающееся тем, что упомянутые жесткие пятки содержат крылышки, усиливающие фиксацию данного выливного устройства в горлышке.
8. Выливное устройство по п.2, отличающееся тем, что оно представляет собой моноблочную деталь.
9. Выливное устройство по п.1, отличающееся тем, что нижний конец жесткой детали входит в непосредственный упор во внутреннюю сторону нижней части так, чтобы сформировать упомянутое средство взаимодействия.
10. Выливное устройство по п.1, отличающееся тем, что жесткая деталь и периферийная юбка содержат охватываемый и охватывающий элементы, взаимодействующие друг с другом и защелкивающиеся необратимым образом так, чтобы обеспечить упомянутое устойчивое положение.
11. Выливное устройство по п.1, отличающееся тем, что укупорочный колпачок, обычно металлический, снабжен вставкой, изготовленной из пластического материала, обеспечивающей герметичность этого укупорочного колпачка и содержащей средство временного присоединения и средство осевого перемещения жесткой детали, причем два эти средства могут частично совпадать друг с другом, и средство временного присоединения, имеющее форму кольца, обеспечивает временное взаимодействие вставки, жестко связанной с укупорочным колпачком, и выливного устройства, причем средство осевого перемещения этой вставки находится в прямом зацеплении с жесткой деталью в ее так называемом верхнем положении.
12. Выливное устройство по п.1, отличающееся тем, что периферийная юбка выливного устройства содержит по меньшей мере один круговой выступ, обеспечивающий герметичность выливного устройства совместно с горлышком, причем ширина, количество и гибкость этих выступов выбирается так, чтобы обеспечить достаточно высокое трение с горлышком для достижения упомянутой герметичности, но вместе с тем трение, достаточно низкое для того, чтобы эта периферийная юбка в процессе фиксации выливного устройства и связанного с ним укупорочного колпачка в горлышке могла быть введена на свое окончательное место в этом горлышке путем осевого нажатия на этот колпачок, перед тем как начнется упомянутое осевое перемещение в направлении вниз жесткой детали.
13. Выливное устройство по п.12, отличающееся тем, что величина трения выбирается таким образом, чтобы усилие FI, необходимое для введения выливного устройства и его периферийной юбки в горлышко сосуда, обычно имело величину меньше 10 даН и чтобы усилие FD, превышающее усилие FI и обычно имеющее величину, превышающую 10 даН и предпочтительно заключенную в диапазоне от 10 до 20 даН, было необходимо для обеспечения упомянутого осевого перемещения.
14. Выливное устройство по п.1, отличающееся тем, что периферийная юбка содержит верхний выступ, входящий в опорный контакт со всем или с частью узкого края горлышка в том случае, когда эта периферийная юбка выливного устройства устанавливается в горлышко.
15. Выливное устройство по п.1, отличающееся тем, что выливной элемент жестко связан либо с периферийной юбкой, либо с жесткой деталью.
16. Выливное устройство по п.15, отличающееся тем, что выливной элемент содержит круговую гибкую кромку, находящуюся в изогнутом состоянии или прижатую обычно к узкому краю горлышка в том случае, когда это горлышко закрыто укупорочным колпачком, или находящуюся в развернутом состоянии в том случае, когда данное выливное устройство должно быть использовано, причем в этом случае укупорочный винтовой колпачок снят.
17. Выливное устройство по п.11, отличающееся тем, что вставка помимо кромки соединения этой вставки с металлической частью укупорочного колпачка содержит кромку герметизации, ориентированную в направлении внутрь горлышка и предназначенную для упора в тонкий край горлышка или в выливной элемент, если этот элемент проходит по упомянутому тонкому краю.
18. Выливное устройство по п.16, отличающееся тем, что гибкая круговая кромка в своем развернутом состоянии представляет наружный диаметр, величина которого меньше величины внутреннего диаметра кромки герметизации таким образом, чтобы в том случае, когда горлышко закрыто укупорочным колпачком, эта круговая кромка переходила в свое изогнутое состояние, прижимаясь к кромке герметизации, которая сама при этом прижимается к тонкому краю горлышка.
19. Выливное устройство по п.1, отличающееся тем, что полная или частичная герметизация упомянутого средства герметичной фиксации выливного устройства в горлышке обеспечивается при помощи по меньшей мере одного наружного выступа, размещенного на нижней части.
20. Выливное устройство по п.1, отличающееся тем, что периферийная юбка и жесткая деталь взаимодействуют друг с другом по коническим поверхностям таким образом, чтобы упомянутое осевое перемещение приводило к радиальному разведению периферийной юбки для того, чтобы увеличить степень фиксации и/или герметичности между горлышком и выливным устройством.
21. Выливное устройство по п.11, отличающееся тем, что вставка выполнена резьбовой.
22. Выливное устройство по п.1, отличающееся тем, что жесткая деталь образует клетку для шарика таким образом, чтобы сформировать выливное устройство, не допускающее последующего заполнения сосуда.
23. Выливное устройство по п.1, отличающееся тем, что оно сформировано посредством литья прозрачного пластического материала с высокими механическими характеристиками, выбираемого обычно из материалов РР, PA, PS и PET.
24. Укупорочный колпачок, временно соединенный с выливным устройством по п.1 посредством взаимодействия средства временного присоединения, располагающегося на вставке, и средства временного присоединения, располагающегося на выливном устройстве.
