Контейнеры для напитков
Контейнер для напитков содержит емкость, которая имеет центральную ось и закрыта крышкой, выполненной из упругого материала. Емкость имеет горлышко с отверстием, а крышка имеет закрывающую пластину, выполненную за одно целое со свисающей юбкой, проходящей вокруг наружной поверхности горлышка. Юбка имеет кольцевой фланец, находящийся в уплотнительном взаимодействии с нижней стороной направленного книзу кольцевого заплечика, расположенного на наружной поверхности горлышка. Кольцевой фланец соединен с указанной юбкой поворотным соединением и выполнен удлиненным в осевом разрезе, а концевая поверхность его свободного конца находится в уплотнительном взаимодействии с нижней поверхностью заплечика. Внутренняя поверхность указанной юбки имеет кольцевое утолщение, которое находится в уплотнительном взаимодействии с одной боковой поверхностью кольцевого фланца, при этом другая боковая поверхность кольцевого фланца находится в уплотнительном взаимодействии с наружной поверхностью горлышка. Внутренняя поверхность юбки, указанная одна боковая поверхность кольцевого фланца, утолщение и поворотный элемент ограничивают кольцевую полость, где имеется проход для газа, проходящий между кольцевой полостью и внешней средой. Изобретение позволяет получить новую конструкцию крышки с надежным уплотнением и возможностью выдерживания относительно высокого давления. 4 з.п. ф-лы, 9ил.
Настоящее изобретение относится к контейнерам для напитков, в частности для газированных напитков, и имеет отношение к типу контейнера, который описан в международной патентной заявке №PCT/GB2005/000986, которая не является частью уровня техники. В частности, изобретение относится к таким контейнерам, которые имеют широкую горловину, то есть горловину с диаметром примерно 25 мм или более, предпочтительно более 38 мм или 45 мм, хотя и не ограничено этим.
Как правило, бутылки для напитков имеют узкую горловину с диаметром примерно всего лишь 28 мм или менее. Известны разные способы уплотнения бутылки в области горлышка, но понятно, что трудности, связанные с созданием уплотнения на контейнере для газированных напитков, растут экспоненциально с увеличением диаметра горловины, поскольку площадь нижней стороны колпачка или его верхней части увеличивается пропорционально квадрату радиуса. При повреждении колпачка контейнера или его уплотнения может произойти утечка газа, находящегося под давлением, и колпачок может даже «выстрелить» в воздух, причинив вред окружающим, а количество напитка может уменьшиться. Кроме того, подобные проблемы, связанные с уплотнением, могут возникнуть и в отношении негазированных напитков, поскольку если контейнер подвергается воздействию повышенной температуры), например находится под прямыми солнечными лучами, давление газа, находящегося в свободном пространстве над жидкостью, будет повышаться, и, если контейнер укупорен несоответствующим образом, это приведет к утечке газа. По существу, само по себе это не является проблемой, но если контейнер снова охладится, в свободном пространстве над жидкостью может возникнуть отрицательное давление, что приведет к образованию атмосферного кислорода. Это может вызвать окисление содержимого контейнера, которое становится непригодным для питья.
Далее со ссылкой на чертежи описан контейнер для напитков, представленный в патентной заявке PCT/GB 2005/000986, где:
Фиг.1 изображает вертикальный разрез первого варианта выполнения бутылки для напитков с крышкой, находящейся в переходном положении во время ее крепления к бутылке;
Фиг.2 изображает вертикальный разрез крышки контейнера до соединения с бутылкой;
Фиг.3 изображает фрагмент поперечного разреза верхней части бутылки, показывающий крышку в присоединенном и уплотненном положении;
Фиг.4 изображает вид сбоку верхней части бутылки, представленной на Фиг.3;
Фиг.5 изображает фрагмент вида снизу части крышки, изображающий отрывной язычок и
Фиг.6 изображает фрагмент крышки и бутылки согласно второму варианту выполнения.
Как показано на Фиг.1, бутылка 2 имеет, в целом, цилиндрическую форму с осью 3 и, по меньшей мере, один расширенный участок 4, диаметр которого больше, чем диаметр крышки 6, по причине, которая объяснена далее. В данном случае бутылка отформована из пластмассы и имеет широкую горловину с диаметром более 28 мм, ограниченную горлышком 8 бутылки. Горлышко 8 оканчивается ободком, который ограничен внутренней поверхностью 10, наклоненной кверху и наружу относительно оси 3, а также наружной поверхностью 12, наклоненной кверху и внутрь относительно оси 3. Таким образом, поверхности 10 и 12 сходятся, и наружный диаметр бутылки, в частности ее ободок, вначале увеличивается сверху вниз. Однако затем указанный диаметр резко уменьшается у направленного книзу кольцевого заплечика 14, проходящего, по существу, перпендикулярно оси 3. Однако внутренний диаметр ободка сначала уменьшается сверху вниз.
На Фиг.2 лучше всего видно, что крышка представляет собой цельную деталь, отформованную предпочтительно как единое целое из упругой пластмассы, например полипропилена. Крышка имеет фасонную закрывающую пластину, с которой выполнена как единое целое перемычка 16, которая при соединении крышки с бутылкой проходит над ободком бутылки. Свисающая юбка 18, которая проходит книзу вокруг наружного участка верхней части бутылки, выполнена как единое целое с перемычкой 16. С нижним краем юбки 18 или с ее внутренней поверхностью, смежной с ее нижним краем, соединен и выполнен с ним за одно целое кольцевой удерживающий фланец 20. В осевом сечении фланец 20 имеет удлиненную форму и соединен с юбкой 18 упругой соединительной перемычкой 22, которая имеет уменьшенную толщину и, таким образом, представляет кольцевую линию ослабления, или заданное место разрыва. Отрывной язычок 24, который проходит книзу за нижний край юбки 18, соединен с крышкой в одном окружном месте. По боковым сторонам указанный язычок соединен с юбкой 18 двумя линиями 26 ослабления, то есть участками, имеющими уменьшенную толщину.
Закрывающая пластина крышки вогнутая и, таким образом, при соединении крышки с бутылкой проходит в горловину бутылки. Эта пластина имеет стеновую часть 30, которая, в целом, проходит книзу и внутрь и своим нижним краем соединена с основанием 32, которое изогнуто книзу, иначе говоря, имеет выпуклую книзу форму.
На Фиг.2 крышка представлена в виде, в котором она отформована. В таком виде фланец 20 проходит книзу и внутрь, и диаметр его нижнего края меньше, чем диаметр верхнего края ободка бутылки, в то время как диаметр его верхнего края больше, чем диаметр верхнего края ободка бутылки.
Крышка крепится к бутылке и уплотняется на ней простым защелкиванием. Этого можно легко добиться, опуская крышку на ободок бутылки, а затем прижимая ее. Когда крышка опускается, нижний край фланца 20 соприкасается с ободком. Это приводит к тому, что фланец поворачивается внутрь относительно перемычки 22. По мере дальнейшего опускания крышки фланец 20 перемещается книзу, в контакт с поверхностью 12, как показано на Фиг.1, и увеличение диаметра этой поверхности по направлению книзу приводит к дальнейшему повороту фланца, таким образом перемещая его еще ближе к внутренней поверхности юбки 18. Затем нижняя сторона перемычки 16 соприкасается с верхней поверхностью ободка бутылки. Однако надавливание на колпачок продолжают, и это приводит к небольшой деформации перемычки 16. Колпачок и бутылка имеют такие размеры, что незначительное дальнейшее опускание колпачка, вызванное деформацией перемычки 16, является достаточным для того, чтобы позволить свободному концу фланца 20 пройти мимо заплечика 14. После этого фланец поворачивается в противоположном направлении, то есть внутрь, благодаря упругим свойствам перемычки 22 и, таким образом, фиксируется за заплечиком, как показано на Фиг.3. Теперь крышка зафиксирована на бутылке и не может быть удалена без ее повреждения или деформации. Благодаря растяжению нижняя сторона перемычки 16 остается в контакте с верхней поверхностью ободка, при этом контактное давление достаточно для того, чтобы вдоль кольцевой линии контакта обеспечить первое газонепроницаемое уплотнение. Кроме того, благодаря растяжению, возникшему в юбке 18, свободный конец фланца 20 остается во взаимодействии с поверхностью заплечика 14, при этом контактное давление достаточно для того, чтобы вдоль кольцевой линии контакта обеспечить второе газонепроницаемое уплотнение. Более того, упругие свойства соединительной перемычки 22 заставляют боковую поверхность свободного конца фланца 20 входить в контакт с боковой поверхностью бутылки, а контактное давление на поверхности контакта предпочтительно достаточно для образования третьего газонепроницаемого уплотнения. При необходимости можно обеспечить дополнительную надежность первого газонепроницаемого уплотнения путем выполнения кольцевого утолщения или выступа 17, который показан только в левой части Фиг.2 пунктирной линией и который входит во взаимодействие с боковой поверхностью ободка бутылки и создает дополнительное кромочное уплотнение. Указанное утолщение 17 расположено таким образом и имеет такие размеры, что благодаря контакту с ободком бутылки оно деформируется в боковом направлении и, следовательно, благодаря своей упругости стремится к контакту с боковой поверхностью ободка и, таким образом, образует дополнительное уплотнение. Если бы давление в бутылке поднялось до значения, достаточного для деформации колпачка, направленной от ободка бутылки, тем самым разрушая первое газонепроницаемое уплотнение, находящийся под давлением газ вытекал бы в пространство, ограниченное наружной поверхностью ободка, юбкой 18 и фланцем 20. Указанное давление будет еще плотнее прижимать фланец 20 к боковой поверхности ободка, тем самым, повышая надежность третьего газонепроницаемого уплотнения.
Если требуется еще большая надежность уплотнения, можно предусмотреть еще одно дополнительное газонепроницаемое уплотнение, как в представленном варианте выполнения, между поверхностью 10 ободка и противолежащей поверхностью 34 стеновой части 30. Таким образом, в данном варианте выполнения указанные две поверхности являются комплементарными уплотнительными поверхностями, находящимися в уплотнительном взаимодействии друг с другом. Если бы давление в бутылке стало выше атмосферного (что могло бы произойти либо в результате высвобождения углекислого газа из газированного напитка, либо в результате расширения газа, находящегося в свободном пространстве бутылки над жидкостью, которое происходит вследствие повышения температуры), центральная часть вогнутого основания 32 деформировалась бы кверху, и это, по существу, привело бы к тому, что наружный край основания 32 и, соответственно, нижний край стеновой части 30 немного переместились бы наружу. Это вызовет повышение контактного давления между уплотнительными поверхностями 10 и 34 и, следовательно, повысит надежность данного дополнительного газонепроницаемого уплотнения. Таким образом, контейнер для напитков, выполненный в соответствии с изобретением, не только имеет как первичное, так и вторичное газонепроницаемое уплотнение, но также имеет дополнительное газонепроницаемое уплотнение. Надежность или уплотняющая способность указанного дополнительного уплотнения повышается по мере увеличения давления газа внутри контейнера.
Если нужно открыть бутылку, пользователь просто захватывает нижний край отрывного язычка 24 и тянет его в наружном направлении. Линии 26 ослабления сразу рвутся или растягиваются, а верхний край язычка 24, который соединен с перемычкой 16, поворачивают, тем самым разрывая второе и третье газонепроницаемое уплотнения. Этот поворот передается перемычке 16, которая соответственно перемещается от ободка бутылки, таким образом разрушая первое газонепроницаемое уплотнение. Кроме того, указанное перемещение перемычки 16 вызывает локальное удаление уплотнительных поверхностей 10 и 34 друг от друга, тем самым также разрушая дополнительное газонепроницаемое уплотнение. Следовательно, контейнер разгерметизируется. Перемещение язычка 24 в наружном направлении инициирует начало разрыва тонкой соединительной перемычки 22, который несложно продолжить путем приложения усилия к язычку 24 в наружном направлении вверх до полного отсоединения крышки от фланца 20, который остается на месте вокруг горлышка бутылки. Теперь крышку можно снять, а содержимое бутылки перелить или выпить.
Как упомянуто выше, корпус бутылки имеет одну или несколько выпуклостей 4, которые шире крышки, если смотреть в осевом направлении. Это означает, что если несколько таких бутылок упакованы вместе бок о бок, они будут соприкасаться друг с другом только участками выпуклостей, а крышки соседних бутылок не будут касаться друг друга, тем самым исключая опасность непреднамеренного смещения крышек и открывания соседних контейнеров. Кроме того, основание бутылки имеет форму, которая комплиментарна с формой верхней поверхности крышки, поэтому бутылки можно легко и надежно устанавливать друг на друга.
В модифицированном варианте выполнения, представленном на Фиг.6, наружная поверхность стеновой части 30 имеет кольцевое утолщение 40, которое взаимодействует с поверхностью выемки, выполненной на внутренней поверхности ободка. Если бы давление газа внутри бутылки поднялось до уровня, достаточного для возникновения такой степени направленной кверху деформации крышки, которая позволила бы разрушить первое газонепроницаемое уплотнение, как проиллюстрировано на чертеже, то повысилось бы контактное давление на поверхности контакта верхнего участка утолщения с поверхностью выемки, тем самым повышая надежность дополнительного газонепроницаемого уплотнения и компенсируя ослабление первого газонепроницаемого уплотнения. Кроме того, утолщение могло бы находиться на внутренней поверхности ободка, в таком случае выемка была бы выполнена на стеновой части 30. При значительном повышении давления газа, находящегося внутри контейнера, будет повышаться контактное давление на поверхности контакта нижнего участка утолщения.
Несмотря на то, что контейнер, описанный в предшествующей заявке, является чрезвычайно эффективным и образует надежное газонепроницаемое уплотнение, предполагается, что дефекты все же могут возникнуть, если контейнер нагревается до слишком высокой температуры, например, в результате долгого пребывания на солнце, особенно если внутри контейнера находится газированный напиток. В таком случае давление газа, находящегося в свободном пространстве над жидкостью внутри контейнера, может подняться до такого высокого уровня, что закрывающая пластина может деформироваться кверху на значительную высоту. Такая деформация могла бы привести к существенной деформации свисающей юбки, приводя к ее значительному смещению от горлышка контейнера. Вслед за этим упругость выполненного за одно целое поворотного элемента будет вызывать поворот кольцевого уплотнительного фланца относительно как свисающей юбки, так и контейнера до тех пор, пока фланец не займет положение, показанное на фрагменте схематического вида одной половины верхнего участка контейнера, который представлен на Фиг.7. Какое-либо дальнейшее перемещение за эту точку будет приводить к тому, что уплотнительный фланец будет спонтанно поворачиваться книзу под значительным давлением газа, действующим на его верхнюю поверхность и, таким образом, к взрывной разгерметизации контейнера, приводящей к возможному «выстреливанию» крышки в воздух под действием давления газа. Помимо опасности нанесения вреда окружающим, содержимое контейнера окажется непригодным для использования, и весьма вероятно, что оно выльется из контейнера.
Таким образом, целью настоящего изобретения является создание контейнера для напитков, в частности, с широкой горловиной, имеющей крышку с надежным уплотнением, которая может сдерживать давление, обычно возникающее в газированном напитке, даже при сравнительно высокой температуре окружающей среды, но которая при возникновении исключительно высокого внутреннего давления будет снижать давление внутри контейнера до более низкого значения, которое можно легко сдерживать без ущерба крышке или содержимому контейнера, и не допуская падения давления до атмосферного.
Согласно настоящему изобретению контейнер для напитков содержит емкость, имеющую центральную ось и закрытую крышкой, выполненной из упругого материала, при этом емкость имеет горлышко, ограничивающее отверстие, а крышка имеет закрывающую пластину, выполненную за одно целое со свисающей юбкой, проходящей вокруг наружной поверхности горлышка и имеющей кольцевой фланец, который находится в уплотнительном взаимодействии с нижней стороной направленного книзу кольцевого заплечика, находящегося на наружной поверхности горлышка, причем контейнер отличается тем, что кольцевой фланец соединен с юбкой поворотным соединением и имеет удлиненную форму в осевом разрезе, концевая поверхность свободного конца кольцевого фланца находится в уплотнительном взаимодействии с нижней стороной заплечика, внутренняя поверхность юбки имеет кольцевое утолщение, которое находится в уплотнительном взаимодействии с одной боковой поверхностью кольцевого фланца, в то время как другая боковая поверхность кольцевого фланца находится в уплотнительном взаимодействии с наружной поверхностью горлышка, причем внутренняя поверхность юбки, указанная одна боковая поверхность кольцевого фланца, утолщение и поворотный элемент ограничивают кольцевую полость, и между кольцевой полостью и внешней средой обеспечен проход для газа.
Таким образом, контейнер, выполненный в соответствии с настоящим изобретением, по существу, такой же, как контейнер, предложенный в предшествующей заявке, но имеет две дополнительные особенности. Первой из них является кольцевое утолщение или ребро на внутренней поверхности свисающей юбки, которое имеет такие размеры и расположено таким образом, что оно вводится в контакт с наружной боковой поверхностью уплотнительного фланца и, таким образом, образует с ним газонепроницаемое уплотнение. Это еще больше повышает надежность уплотнения контейнера. Более того, давление, оказываемое утолщением, образованным на наружной поверхности уплотнительного фланца, будет дополнительно повышать контактное давление на поверхности контакта между внутренней поверхностью уплотнительного фланца и наружной поверхностью горлышка, тем самым еще более повышая надежность уплотнения контейнера. Наличие кольцевого утолщения, которое образует уплотнение с кольцевым уплотнительным фланцем, также, по существу, означает, что внутренняя поверхность юбки, наружная боковая поверхность кольцевого уплотнительного фланца, утолщение и поворотный элемент ограничивают кольцевую полость. Указанная полость обычно изолирована от внутреннего пространства контейнера, но сообщается с внешней средой через один или несколько проходов для газа. Проход (проходы) для газа может (могут) быть выполнен в любом элементе, ограничивающем кольцевую полость, но предпочтительно выполнен (выполнены) в виде одного или нескольких небольших отверстий в выполненном за одно целое поворотном элементе. Если бы давление газа внутри контейнера поднялось до слишком высокого уровня, приводящего к перемещению свисающей юбки от горлышка контейнера, то в этом случае крышка также обязательно вытеснялась бы из положения контакта с горлышком контейнера, утолщение на внутренней поверхности юбки перестало бы контактировать с уплотнительным фланцем, и кольцевая полость сообщалась бы с внутренним пространством контейнера. Однако полость также сообщается с внешней средой, и из внутреннего пространства контейнера будет, таким образом, выпускаться газ во внешнюю среду. Следовательно, давление в контейнере начнет падать, но после того как оно достигнет определенного пониженного уровня, упругие свойства крышки приведут к восстановлению различных уплотнений, и в частности в кольцевом утолщении, восстанавливая его уплотнение с уплотнительным фланцем. Затем выпуск газа из контейнера будет закончен, и давление внутри контейнера будет оставаться на одном уровне, хотя и пониженном, но более допустимом, а риск повреждения крышки контейнера или содержимого будет исключен.
Предпочтительно, чтобы выполненный за одно целое поворотный элемент обладал упругими свойствами, и его упругость подталкивала его указанную другую боковую поверхность к наружной поверхности горлышка. Предпочтительно, чтобы закрывающая пластина была вогнута книзу и, таким образом, проходила в горлышко, а также включала основание, с которым выполнена за одно целое проходящая кверху стеновая часть, соединенная со свисающей юбкой. Кроме того, предпочтительно, чтобы проходящая кверху стеновая часть соединялась со свисающей юбкой посредством кольцевой перемычки, нижняя сторона которой проходит над поверхностью горлышка и остается с ней в уплотнительном взаимодействии.
Дополнительные особенности и детали изобретения будут понятными из приведенного ниже описания одного из характерных вариантов выполнения, которое выполнено исключительно на примере со ссылкой на Фиг.8 и Фиг.9, на которых:
Фиг.8 изображает схематический вид одной половины крышки контейнера, аналогичный виду, представленному на Фиг.6;
Фиг.9 изображает аналогичный схематический вид одной половины крышки при соединении ее с контейнером.
Контейнер и крышка, выполненные в соответствии с настоящим изобретением, по существу, такие же, как контейнер и крышка, описанные со ссылкой на Фиг.1-Фиг.6, и поэтому их описание не повторяется. Однако существует два основных отличия.
Во-первых, выполненный за одно целое поворотный элемент 22 имеет одно или несколько небольших отверстий 50, выполненных в нем. Во-вторых, кольцевое ребро, или утолщение 52, выполнено за одно целое на внутренней поверхности свисающей юбки 18. Когда крышка защелкивается на контейнере, фланец поворачивается кверху примерно на 180° с переходом в конфигурацию, представленную на Фиг.9. Утолщение 52 принудительно вводится в контакт с наружной поверхностью уплотнительного фланца 20 и образует с ним уплотнение. Усилие, с которым утолщение давит на уплотнительный фланец, также вызывает повышение контактного давления в месте контакта внутренней поверхности уплотнительного фланца и наружной поверхности горлышка 8, и, таким образом, уплотнение контейнера улучшается одновременно на двух отдельных участках. Более того, утолщение 52, уплотнительный фланец 20, поворотный элемент 22 и свисающая юбка 18 ограничивают кольцевую полость 54. Данная полость сообщается с внешней средой через отверстие (отверстия) 50, но обычно изолирована от внутреннего пространства контейнера. Однако если давление внутри контейнера повышается до крайне высокого уровня, крышка деформируется из-за давления, и уплотнения на верхней и внутренней поверхности горлышка нарушаются. Юбка 18 также деформируется в наружном направлении и, таким образом, нарушается уплотнение между утолщением 52 и уплотнительным фланцем 20. Таким образом, внутреннее пространство контейнера сообщается с внешней средой через отверстие (отверстия) 50 и тем самым из него отводится газ. Далее давление падает до тех пор, пока оно не достигнет уровня, при котором упругие свойства крышки будут достаточны для восстановления ее формы, преодолевая уменьшенное давление газа, находящегося внутри контейнера. После этого восстанавливаются те или иные уплотнения, и отвод газа из внутреннего пространства контейнера завершается, при этом давление газа, находящегося в контейнере, все еще достаточно высоко. Таким образом, содержимое контейнера сохраняется в нем и пригодно к употреблению.
1. Контейнер для напитков, содержащий емкость, которая имеет центральную ось и закрыта крышкой, выполненной из упругого материала, при этом емкость имеет горлышко, ограничивающее отверстие, а крышка имеет закрывающую пластину, выполненную за одно целое со свисающей юбкой, проходящей вокруг наружной поверхности горлышка и имеющей кольцевой фланец, находящийся в уплотнительном взаимодействии с нижней стороной направленного книзу кольцевого заплечика, расположенного на наружной поверхности горлышка, отличающийся тем, что кольцевой фланец соединен с указанной юбкой поворотным соединением и выполнен удлиненным в осевом разрезе, а концевая поверхность его свободного конца находится в уплотнительном взаимодействии с нижней поверхностью заплечика, и внутренняя поверхность указанной юбки имеет кольцевое утолщение, которое находится в уплотнительном взаимодействии с одной боковой поверхностью кольцевого фланца, при этом другая боковая поверхность кольцевого фланца находится в уплотнительном взаимодействии с наружной поверхностью горлышка, причем внутренняя поверхность юбки, указанная одна боковая поверхность кольцевого фланца, утолщение и поворотный элемент ограничивают кольцевую полость, и имеется проход для газа, проходящий между кольцевой полостью и внешней средой.
2. Контейнер по п.1, в котором проход для газа имеет одно или несколько отверстий, расположенных в выполненном за одно целое поворотном элементе.
3. Контейнер по п.1, в котором выполненный за одно целое поворотный элемент является упругим, и его упругие свойства обеспечивают прижатие его указанной другой боковой поверхности к наружной поверхности горлышка.
4. Контейнер по любому из пп.1-3, в котором закрывающая пластина вогнута в нижнем направлении и, таким образом, входит в горлышко и имеет основание, выполненное за одно целое с проходящей кверху стеновой частью, которая соединена со свисающей юбкой.
5. Контейнер по п.4, в котором проходящая кверху стеновая часть соединена со свисающей юбкой при помощи кольцевой перемычки, нижняя сторона которой проходит над поверхностью горлышка и удерживается в уплотнительном взаимодействии с ней.
