Защитная крышка для емкостей
PROTECTIVE COVER FOR CONTAINERS

Изобретение, в целом, относится к крышке для емкостей, выполненной с индикатором, сигнализирующим о том, что имело место открытие.
В частности, изобретение относится к крышке, выполненной с возможностью применения на горлышке емкости.
В настоящее время на рынке существует несколько типов крышек, предназначенных для применения с горлышком емкости. Такие крышки широко используются для закупоривания бутылок с водой и безалкогольными напитками, емкостей для молока, фруктовых соков и других пищевых или жидких продуктов.
В дополнение к обеспечению герметичного закрывания продукта сразу же после его упаковки в емкость, а, возможно, и после первоначального вскрытия емкости, крышки рассматриваемого типа должны обеспечивать мгновенное указание на то, что имело место первоначальное открытие емкости, поскольку пользователь должен сразу же иметь четкое представление о состоянии купленной или уже вскрытой емкости. По очевидным причинам, касающимся безопасности, после первоначального вскрытия емкость должна находиться в нетронутом состоянии.
Крышки, доступные в настоящее время, выполняют функцию индикации нетронутости емкости посредством разных компонентов.
Чаще всего используют компонент, состоящий из кольцеобразного элемента, также называемого полоской индикации нетронутости или целостности, которая связана с нижней кромкой крышки посредством разрушаемого соединения. После первоначального вскрытия крышки полоска индикации целостности остается соединенной с горлышком емкости, но отсоединена от края крышки. Помимо увеличения размеров крышки в осевом направлении, применение указанной полоски, в любом случае, не обеспечивает высокую степень гарантии целостности. В действительности, в результате аккуратного снятия крышки и небольшого усилия, направленного на расширение полоски индикации целостности, полоска может соскользнуть с горлышка емкости без отсоединения от крышки. Более того, помимо увеличения веса и стоимости крышки, наличие предохранительной полосы сравнительно усложняет этап начального надевания крышки на емкость.
В качестве альтернативы полоске индикации целостности могут применяться небольшие мембраны или пленки, которые после введения продукта в емкость накладываются на горлышко или отверстие указанной емкости. После первоначального открытия и снятия крышки пользователь удаляет небольшую мембрану или пленку, которую затем невозможно снова наложить на горлышко или отверстие емкости. Указанные компоненты также не обеспечивает высокой степени гарантии целостности, так как могут быть легко перфорированы незаметным образом. Более того, пользователю зачастую трудно удалить указанные элементы, и кроме того, они усложняют процесс упаковки продукта.
Также существуют крышки, выполненные со средством, предназначенным для указания на факт первоначального открытия, с помощью появления сигнала или видимой надписи на наружной поверхности крышки. Как правило, указанные крышки содержат наружный колпачок, предназначенный для навинчивания на горлышко емкости, и небольшой диск или иной компонент гарантии сохранности, который, по меньшей мере, в конфигурации, предшествующей первоначальному открытию крышки, прикреплен с возможностью разъединения к горлышку или отверстию емкости. Наружная крышка выполнена с окном, расположенным над диском гарантии сохранности, на верхней части которого расположен сигнальный элемент, указывающий на то, что имело место первоначальное открытие. После первоначального открытия крышки наружный колпачок и диск могут поворачиваться относительно друг друга между невыровненным положением, в котором сигнальный элемент, указывающий на то, что имело место первоначальное открытие, не видим снаружи, и выровненным положением, в котором указанный сигнальный элемент видим снаружи через окно наружной крышки. Помимо достаточно сложного изготовления, крышки такого типа не вполне удовлетворяют требованию необратимости. По существу, отсутствуют средства, которые эффективно предотвращают, после первоначального вскрытия крышки, возврат наружного колпачка и диска гарантии сохранности в положение, предшествующее первоначальному вскрытию.
Примеры известной крышки, которые лишь частично направлены на решение вышеописанных проблем, раскрыты в патентных документах DE 29600635, GB 2450940 и DE 102005013435.
Цель предложенного изобретения заключается в создании крышки, обеспечивающей возможность устранения недостатков известных крышек.
Одним преимуществом крышки согласно предложенному изобретению является ее способность незамедлительной идентификации первого открытия емкости, на которой она применена, безо всякой необходимости в использовании полосы индикации целостности или других компонентов.
Другое преимущество предложенной крышки заключается в том, что она легко приводится в действие пользователем путем простого открывающего вращения.
Другое преимущество предложенной крышки заключается в том, что она отличается абсолютной необратимостью, то есть после первого открытия ее невозможно вернуть в конфигурацию, предшествующую первому открытию.
Другие характеристики и преимущества изобретения станут более понятными из приведенного ниже подробного описания варианта выполнения изобретения, проиллюстрированного в качестве неограничивающего примера на прилагаемых чертежах, на которых:
на фиг. 1, фиг. 2, 2а и фиг. 3 показаны схематические виды первого варианта выполнения крышки согласно изобретению, наружный колпачок 2 которой изображен пунктиром;
на фиг. 4 показана крышка в разрезе, изображенная на фиг. 1-3;
на фиг. 5а, 5b, 5с и 5d показаны схематические виды второго варианта выполнения крышки согласно изобретению, наружный колпачок 2 которой изображен пунктиром или показан в разрезе;
на фиг. 6 показан дополнительный вариант выполнения одного компонента крышки согласно изобретению;
на фиг. 7 показан дополнительный вариант выполнения компонента крышки, изображенной на фиг. 6;
на фиг. 8 показан дополнительный вариант выполнения компонента крышки, изображенного на фиг. 6;
на фиг. 9а и 9b показан дополнительный вариант выполнения компонента крышки, изображенного на фиг. 6, в двух рабочих конфигурациях;
на фиг. 10а и 10b показаны виды дополнительного варианта выполнения крышки согласно изобретению, наружный колпачок 2 которой изображен пунктиром;
на фиг. 10с показан дополнительный вариант выполнения крышки согласно изобретению;
на фиг. 11а и 11b показаны виды дополнительного варианта выполнения крышки согласно изобретению, наружный колпачок 2 которой изображен пунктиром;
на фиг. 12 показан дополнительный вариант выполнения крышки, наружный колпачок 2 которой изображен пунктиром;
на фиг. 13 и 14 показана крышка, изображенная на фиг. 12, в двух рабочих конфигурациях;
на фиг. 15 и 16 показан дополнительный вариант выполнения крышки, наружный колпачок которой изображен пунктиром;
на фиг. 17 и 18 показан еще один дополнительный вариант выполнения крышки, наружный колпачок 2 которой изображен пунктиром;
на фиг. 19-28 показаны дополнительные варианты выполнения крышки.
Предложенная защитная крышка содержит наружный колпачок 2, выполненный внутри со средством для ее соединения с горловиной С емкости. Соединение между колпачком 2 и горловиной С может быть выполнено разными способами, например, посредством резьбы, защелкивающихся или байонетных соединений. Как правило, различают три типа соединений: первый тип предполагает по меньшей мере одно вращательное перемещение колпачка 2 относительно горловины С вокруг продольной оси X, второй тип соединения предполагает по меньшей мере одно скользящее перемещение колпачка 2 вдоль продольной оси X, и третий тип соединения предполагает вращение колпачка 2 вокруг оси, перпендикулярной продольной оси X, то есть, шарнирное перемещение.
Колпачок 2 имеет верхнюю часть 21, предпочтительно, круговой формы, при этом от указанной части по существу концентрическим образом относительно продольной оси X проходит боковая часть 23. В случае резьбового соединения с горловиной С емкости, на внутренней поверхности боковой части 23 может быть выполнена резьба для резьбового соединения с горловиной С емкости.
Крышка также содержит внутренний элемент 3, расположенный внутри колпачка 2 и предназначенный для соединения с возможностью разъединения с отверстием А емкости. Как изображено на чертежах, внутренний элемент 3 может иметь форму диска, обеспечивающую возможность его вставления, по меньшей мере частично, в отверстие А, с плотной герметичной посадкой. В данном варианте выполнения элемент гарантии целостности содержит верхнюю часть 31, являющуюся по существу плоской и круглой, под которой расположена нижняя часть 32. Нижняя часть 32 предназначена для введения в отверстие А, тогда как верхняя часть 31 выполнена с обеспечением возможности расположения в контакте с верхним краем отверстия А. Диаметр верхней части 31, предпочтительно, превышает диаметр нижней части 32, так что между частями 31, 32 образована выступающая кромка 33 по существу кольцевой формы, концентричная относительно продольной оси X.
Как можно видеть на чертежах, внутренний элемент 3 расположен под верхней частью 21 колпачка 2, в непосредственной близости или в контакте с верхней частью 21. Когда колпачок 2 расположен на горловине С емкости в полностью закрытом положении, нижняя часть 32 внутреннего элемента 3 вставлена в отверстие А, как упомянуто выше. Внутренний элемент 3 может быть жестко связан с колпачком 2 с точки зрения непосредственных перемещений вдоль продольной оси X или связан с некоторым зазором и с возможностью выполнения ограниченных перемещений вдоль указанной оси.
В альтернативном варианте выполнения, изображенном на фиг. 9 - фиг. 11, внутренний элемент 3 выполнен с возможностью соединения с горловиной С посредством разрушаемой кромки. Внутренний элемент 3 может быть выполнен по существу как единое целое вместе с горловиной С, предполагая наличие разрушаемой соединительной кромки или зоны. После первого открытия емкости внутренний элемент 3 отсоединяется от горловины С.
Между колпачком 2 и внутренним элементом 3 расположены соединительные средства 4, 5. Соединительные средства 4, 5 выполнены с обеспечением несвязанного состояния между колпачком 2 и внутренним элементом 3 при перемещении для открывания или удаления колпачка 2 между закрытым и промежуточным положениями, и обеспечением жестко связанного состояния между колпачком 2 и внутренним элементом 3 при перемещении для открывания или удаления колпачка 2 между промежуточным и открытым положениями. Перед достижением закрытого положения или после его достижения, может быть обеспечен участок углового перемещения, на котором колпачок 2 и внутренний элемент 3 не могут быть не связаны друг с другом относительно вращения, но это не влияет на работу крышки. Важно то, что выше промежуточного положения существует по меньшей мере один участок, на котором колпачок 2 и элемент 3 не связаны друг с другом при повороте.
В первом варианте выполнения крышки колпачок 2 соединен с горловиной С при помощи соединительного средства, которое обеспечивает по меньшей мере начальное вращение для открывания или удаления указанного колпачка, например, резьбового или кулачкового или байонетного соединения, при этом указанное вращение обеспечивает также осевое перемещение. Считая исходным состоянием то состояние, в котором крышка расположена на горловине емкости в полностью закрытом положении и внутренний элемент 3 соединен с отверстием А емкости, соединительные элементы 4, 5 выполнены с обеспечением возможности осуществления одного открывающего оборота колпачка 2 относительно внутреннего элемента 3, вплоть до указанного промежуточного положения. Во время данного поворота внутренний элемент 3 остается по существу в неподвижном положении, в котором он соединен с горловиной С, при этом наружный колпачок частично отвинчивается от горловины С емкости, смещаясь при этом в осевом направлении. В промежуточном положении начинают действовать соединительные элементы 4, 5, жестко связывая колпачок 2 и внутренний элемент 3 относительно открывающего вращения. Кроме того, соединительные элементы 4, 5 выполнены с обеспечением возможности жесткого связывания колпачка 2 и внутреннего элемента 3 относительно осевого перемещения, по меньшей мере в направлении подъема крышки от горловины С, начиная отданного положения колпачка 2.
Таким образом, устройство и конструкция соединительных средств 4, 5 обеспечивают возможность разделения открывающего поворота крышки 1 по меньшей мере на две последовательных фазы. В первой фазе, которая соответствует угловому диапазону, образованному между закрытым положением и промежуточным положением, колпачок 2 поворачивается, тогда как внутренний элемент 3 остается неподвижным. Затем, когда колпачок 2 достигает промежуточного положения, начинают действовать соединительные элементы 4, 5, жестко связывающие колпачок 2 и внутренний элемент 3 относительно открывающего вращения. Относительный поворот между колпачком 2 и внутренним элементом 3 может быть использован, преимущественно, для индикации, свидетельствующей, что имело место первое открытие емкости, как станет понятно далее из описания.
Соединительные средства 4, 5 содержат по меньшей мере первый соединительный элемент 4, жестко связанный с колпачком 2, и по меньшей мере второй соединительный элемент 5, жестко связанный с внутренним элементом 3.
В первом варианте выполнения соединительных средств, первый соединительный элемент 4 содержит малый зуб 41, выступающий от внутренней поверхности колпачка 2 и обращенный к внутреннему элементу 3. Как можно видеть на фиг. 1 и фиг. 2, малый зуб 41 выступает радиально от внутренней поверхности колпачка 2, в частности, его боковой части 23. Колпачок 2 может иметь больше малых зубьев 41, равномерно распределенных по окружности, концентрической относительно продольной оси X в плоскости, перпендикулярной указанной оси.
Помимо взаимодействия со вторым соединительным элементом 5, первый малый зуб 41 выполнен с возможностью удерживания внутреннего элемента 3 внутри колпачка 2 с осевым зазором или без него. Зуб 41 выступает под выступающей кромкой 33 внутреннего элемента 3, препятствуя выскальзыванию внутреннего элемента из колпачка 2. Когда колпачок снят с горловины С, удерживающая способность первого малого зуба 41 также обеспечивает удаление внутреннего элемента 3 вместе с колпачком 2. Более того, малый зуб 41 обеспечивает подъем внутреннего элемента 3 во время открывающего поворота колпачка 2.
Второй соединительный элемент 5 содержит первый малый зуб 51, выступающий от наружной поверхности внутреннего элемента 3 и обращенный к колпачку 2. Предпочтительно, первый малый зуб 51 взаимосвязан с выступающей кромкой внутреннего элемента 3, проходящей вниз.
Как можно видеть на фиг. 1 и фиг. 2, малый зуб 41 колпачка 2 и первый малый зуб 51 внутреннего элемента 3 расположены на таком расстоянии от продольной оси X, которое обеспечивает контакт между ними в промежуточном положении открывания. Начиная от исходного состояния, в котором крышка 1 полностью навинчена на горловину С в закрытом положении, в ходе открывающего вращения колпачка 2 малый зуб 41 данного колпачка входит в контакт с первым малый зубом 51 внутреннего элемента 3 в промежуточном положении открывания. При продолжении открывающего вращения из промежуточного положения колпачок 2 вовлекает во вращение внутренний элемент 3 посредством контакта между малым зубом 41 колпачка и первым малым зубом 51 внутреннего элемента 3.
Когда крышку 1 располагают на емкости в первый раз, то есть, в процессе закрывающего вращения колпачка 2, внутренний элемент 3 и колпачок 2 вращаются жестко связанные относительно горловины С. Во время закрывающего поворота внутренний элемент 3 в определенном месте входит в контакт с горловиной С, так что между ними возникает трение, которое стремится блокировать поворот указанного элемента. Однако колпачок 2 может продолжать вращение по меньшей мере до тех пор, пока не достигнет положения, в котором его малый зуб 41 входит в контакт с первым малым зубом 51 или с потенциальным дополнительным упорным зубом 514, жестко связанным с внутренним элементом 3, так что между колпачком и внутренним элементом 3 образуется заданное угловое смещение.
В непоказанном на чертежах альтернативном варианте выполнения малый зуб 41 колпачка 2 может содержать концевую часть резьбы, расположенной внутри колпачка 2 для соединения с горловиной С.
Преимущественно, второй соединительный элемент 5 содержит второй малый зуб 52, который совместно с первым малым зубом 51 ограничивает пространство для приема первого соединительного элемента 4 в промежуточном положении открывания. Второй малый зуб 52, предпочтительно, связан с выступающей кромкой 33 элемента 3, проходящей вниз. Второй малый зуб 52 расположен перед первым малым зубом 51 относительно открывающего поворота колпачка 2. Второй малый зуб 52, предпочтительно, имеет наружную сторону, обращенную в противоположную сторону относительно первого малого зуба 51 и имеющую форму, которая облегчает проход через зуб 41 колпачка 2 во время открывающего поворота колпачка 2. Как изображено на фиг. 1 и фиг. 2, наружная сторона второго малого зуба 52 закруглена по радиусу или наклонена линейным образом в направлении от основания к верху самого зуба 52. Во время открывающего вращения колпачка 2 малый зуб 41 колпачка 2 встречается со вторым малым зубом 52 и скользит по нему, частично изгибаясь и/или также вызывая частичный изгиб второго зуба 52, пока не пройдет через второй зуб и не расположится в пространстве, ограниченном между первым малым зубом 51 и вторым малым зубом 52 в промежуточном положении открывания. В этом положении колпачок 2 и внутренний элемент 3 жестко связаны друг с другом относительно вращения вокруг продольной оси X в обоих направлениях. Фактически, второй малый зуб 52 выполнен с обеспечением препятствия прохода через зуб 41 колпачка 2 относительно закрывающего вращения. При достижении промежуточного положения открывания, то есть, как только малый зуб 41 колпачка 2 прошел через второй малый зуб 52 и расположился между ним и первым малым зубом 51, происходит короткий щелчок, отлично слышимый пользователем и указывающий на то, что имело место первое вскрытие крышки 1.
В варианте выполнения, представленном на фиг. 5а, 5b, 5с и 5d, толщина второго малого зуба 52, измеренная в радиальном направлении, увеличивается при приближении к первому малому зубу 51. Высота второго зуба 52, измеренная вдоль направления, параллельного оси вращения колпачка 2, увеличивается в направлении первого малого зуба 51.
Во время поворота колпачка 2 в направлении открытого положения, малый зуб 41 колпачка 2 входит в контакт по меньшей мере с частью толщины второго малого зуба 52. В результате контакта с малым зубом 41 колпачка 2 второй малый зуб 52 изгибается вовнутрь, облегчая проход через зуб 41.
В варианте выполнения, представленном на фиг. 5а, 5b, 5с и 5d, выступающая кромка 101 жестко связана с горловиной С. Выступающая кромка 101 выполнена с обеспечением вхождения в контакт с малым зубом 52 после промежуточного положения и изгибания указанного зуба наружу.
Выступающая кромка 101 выполняет функцию возвращения второго малого зуба 52 обратно в положение, предшествующее проходу через малый зуб 41 колпачка 2. Это происходит в результате того, что после прохода второго малого зуба 52, малый зуб 41 колпачка 2 упирается в первый малый зуб 51, как уже было описано для предыдущих вариантов выполнения. С данного момента колпачок 2 и внутренний элемент 3 становятся жестко связанными при открывающем вращении. Таким образом, второй малый зуб 52 скользит в контакт с выступающей кромкой 101, изгибаясь наружу и возвращаясь в конфигурацию, предшествующую проходу через малый зуб 41 колпачка 2.
В другом варианте выполнения, представленном на фиг. 6, второй малый зуб 52 имеет полость 52С. Данная полость выполняет функцию повышения гибкости второго малого зуба 52 для облегчения прохода малого зуба 41 колпачка 2. Полость 52С может проходить по всей, либо не по всей толщине второго зуба 52.
В следующем варианте выполнения, представленном на фиг. 7, второй малый зуб 52 имеет выступающую часть 52Р, обращенную к первому малому зубу 51. Выступающая часть 52Р, поперечное сечение которой значительно меньше поперечного сечения второго малого зуба 52, изгибается вверх при проходе малого зуба 41 колпачка 2 во время открывающего вращения, облегчая проход. После прохода выступающая часть 52Р, обращенная к первому малому зубу 51, препятствует и предотвращает проход малого зуба 41 колпачка 2 в противоположном направлении, удерживая его расположенным между первым малым зубом 51 и вторым малым зубом 52. Кроме того, выступающая часть 52Р может быть обращена вниз и/или выполнена иным образом, обеспечивая при этом конструкцию, которая может препятствовать проходу малого зуба 41 в направлении, противоположном направлению отвинчивания.
Для облегчения направленного вверх изгибания второго малого зуба 52 и, следовательно, облегчения прохода малого зуба 41 колпачка 2, внутренний элемент 3 содержит выемку 3А, расположенную над вторым малым зубом 52, как изображено на фиг. 8. Выемка 3А локально уменьшает толщину внутреннего элемента 3, облегчая направленное вверх изгибание второго зуба 52.
В следующем варианте выполнения, изображенном на фиг. 9а и 9b, второй малый зуб 52 содержит первую часть 52а и вторую часть 52b. Первая часть 52а выполнена таким образом, что не взаимодействует или взаимодействует лишь в ограниченной степени с малым зубом 41. Первая часть 52а по существу выполнена с обеспечением возможности, во время вращения колпачка 2, по существу беспрепятственного прохода зуба 41 или прохода с ограниченным взаимодействием. Вторая часть 52b выполнена с обеспечением возможности взаимодействия с малым зубом 41 и деформирования вдоль окружного направления относительно первой части 52а.
Вторая часть 52b расположена со стороны первого малого зуба 51, то есть между первой частью 52а и первым малым зубом 51. Как изображено на фиг. 9а, во время поворота колпачка 2 в открытое положение малый зуб 41 входит в контакт со второй частью 52b, которая изгибается по направлению к первому малому зубу 51, обеспечивая проход малого зуба 41 колпачка 2. Однако вторая часть 52b не допускает обратный проход малого зуба 41 колпачка 2, так как при толкании данным зубом 41 она упираться в первую часть 52а, не имея возможности для дальнейшего изгиба.
В следующем варианте выполнения, изображенном на фиг. 10а, фиг. 10b, внутренний элемент 3 содержит выступающую кромку 33, имеющую по меньшей мере поперечную поверхность Т1, которая образует первый малый зуб 51. Поперечная поверхность Т1 расположена по существу в радиальной ориентации с обеспечением пересечения траектории, которой следует малый зуб 41 колпачка 2 во время открывающего вращения. Момент, когда малый зуб 41 расположен в контакте с поперечной поверхностью Т1, соответствует промежуточному положению открывания, как в других описанных вариантах выполнения.
Выступающая кромка 33, предпочтительно, имеет по меньшей мере вторую поперечную поверхность Т2, которая обращена к первой поперечной поверхности Т1 и образует второй малый зуб 52. Часть выступающей кромки 33, которая отходит от второй поперечной поверхности Т2, в сторону от первой поперечной поверхности Т1, предпочтительно, имеет форму уменьшающегося наклона, то есть, ее радиальная протяженность уменьшается с увеличением расстояния от первой поперечной поверхности Т1. Это облегчает проход малого зуба 41 через вторую поперечную поверхность 12, поскольку во время вращения колпачка 2 в направлении открытого положения малый зуб 41 начинает взаимодействовать с выступающей кромкой 33 в зоне наименьшей радиальной протяженности. По мере скольжения по выступающей кромке 33 малый зуб 41 направляется наружу пока не пройдет через вторую поперечную поверхность 12 и не расположиться между ней и первой поперечной поверхностью Т1. Подобно второму малому зубу 52 других вариантов выполнения, вторая поперечная поверхность 12 предотвращает возвращение малого зуба 41 колпачка 2 в положение, предшествующее промежуточному положению открывания.
В варианте выполнения, изображенном на фиг. 10а, фиг. 10b, колпачок 2, предпочтительно, выполнен с соединительным элементом 42, который выступает от внутренней поверхности колпачка 2 и обращен к внутреннему элементу 3. Соединительный элемент 42 может содержать или состоять из части внутренней резьбы колпачка 2. Элемент 42 выполнен с возможностью вхождения в контакт с выступающей кромкой 33 с обеспечением удерживая внутреннего элемента 3 внутри колпачка 2 с образованием зазора или без него. При этом элемент 3 остается жестко связанным с колпачком 2 относительно осевого перемещения и может быть удален вместе с колпачком 2.
В варианте выполнения, изображенном на фиг. 10с, внутренний элемент 3 соединен с горловиной С посредством резьбы. Во время открывающего поворота из закрытого положения в промежуточное положение колпачок 2 свободно поворачивается относительно внутреннего элемента 3. Начиная от промежуточного положения, колпачок 2 становится жестко связанным с внутренним элементом 3, который, таким образом, будет отвинчиваться посредством колпачка 2.
Для облегчения достижения промежуточного положения и облегчения прохода малого зуба 41 колпачка 2 через малый зуб 52 внутреннего элемента 3, если он предусмотрен, горловина С емкости может иметь упорный элемент 1С, который радиальным образом выступает от горловины. Внутренний элемент 3 может иметь третий малый зуб 513, который выполнен с возможностью вхождения в контакт и взаимодействия с упорным элементом 1С. Данный третий малый зуб 513 расположен после второго зуба 52 в направлении открывающего вращения. Во время первого открытия крышки третий зуб 513 входит в контакт с упорным элементом 1С с обеспечением блокирования внутреннего элемента 3. По мере продолжения вращения колпачка 2 к открытому положению временная блокировка внутреннего элемента 3 облегчает проход малого зуба 41 колпачка 2 через второй малый зуб 52 внутреннего элемента 3. Более того, третий малый зуб 513 и упорный элемент 1С выполнены с обеспечением возможности разъединения после указанного прохода вследствие контакта между малым зубом 41 и первым малым зубом 51 в промежуточном положении открывания, начиная с которого внутренний элемент 3 вращается жестко связанным с колпачком 2 в результате контакта между малым зубом 41 колпачка 2 и первым малым зубом 51 внутреннего элемента 3. Другими словами, третий малый зуб 513 может проходить через упорный элемент 1С вследствие того, что колпачок 2 и внутренний элемент 3 жестко связаны при открывающем вращении, начиная от промежуточного положения, в результате упругой деформации двух указанных компонентов и осевого сдвига внутреннего элемента 3, вызванного указанным вращением.
В одном варианте выполнения, изображенном на фиг. 11а, фиг. 11b, колпачок 2 содержит упор 43, который выступает по направлению к внутреннему элементу 3 от внутренней поверхности колпачка 2. Упор 43 расположен с обеспечением совмещения с третьим малым зубом 513 рядом с промежуточным положением. Другими словами, угловое расстояние между упором 43 и малым зубом 41 колпачка 2 по существу такое же или немного меньше углового расстояния между вторым малым зубом 52 и третьим малым зубом 513. Угловое расстояние между упором 43 и малым зубом 41 колпачка 2 такое, что когда зуб 41 начинает взаимодействовать со вторым малым зубом 52 и начинает проходить через него, упорный элемент 43 совмещается с третьим зубом 513, удерживая его в положении контакта с упорным элементом 1С. Это предотвращает возможность прохода третьего малого зуба 513 через упорный элемент 1С за счет изгибания.
Преимущественно, между первым и вторым малыми зубьями 51, 52 внутреннего элемента 3 может быть расположен наклонный участок 511, как показано на фиг. 2а. Высота данного наклонного участка 511 увеличивается, начиная от второго малого зуба 52 по направлению к первому малому зубу 51. Такое выполнение наклонного участка 511 обеспечивает подъем внутреннего элемента 3 во время открывающего вращения колпачка 2 на отрезке перемещения зуба 41 колпачка 2 от второго зуба 52 по направлению к первому зубу 51. Указанный подъем внутреннего элемента 3 облегчает выведение третьего зуба 513 из взаимодействия с упорным элементом 1С.
Кроме второго малого зуба 52, на противоположной стороне относительно первого малого зуба 51 также может быть выполнен паз 512, предназначенный для приема зуба 41 колпачка 2. Паз 512 выполнен в выступающей кромке 33 внутреннего элемента 3. В частности, выступающая кромка 33 может иметь изогнутую конфигурацию и по меньшей мере один участок, обращенный вниз. Паз 512 может быть выполнен на данном участке выступающей кромки 33, обращенном вниз. Паз 512 выполнен с возможностью приема малого зуба 41 колпачка 2 по меньшей мере на отрезке траектории открывающего поворота, который предшествует второму зубу 52 внутреннего элемента 3. Это препятствует подъему внутреннего элемента 3 во время открывающего поворота крышки, и, тем самым, вызывает несоответствующее взаимодействие между третьим малым зубом 513 и взаимодействующим элементом 1С; взаимодействие необходимо для прохода малого зуба 41 колпачка 2 через второй малый зуб 52 внутреннего элемента 3.
В еще одном варианте выполнения, изображенном на фиг. 15 и фиг. 16, в верхней поверхности 31 внутреннего элемента 3 крышки выполнена канавка 53. Предпочтительно, но не обязательно, канавка 53 проходит по дугообразной траектории, концентрическим образом относительно оси колпачка 2. Снизу верхней части 21 колпачка 2 выступает выступающий элемент 410. Выступающий элемент 410 выполнен с возможностью взаимодействия с канавкой 53. Канавка 53 имеет форму, обеспечивающую создание осевого сдвига между внутренним элементом 3 и верхней частью 21 колпачка 2 во время открывающего вращения.
В варианте выполнения, изображенном на фиг. 15 и фиг. 16, выступающий элемент 410 и канавка 53 выполнены с обеспечением расположения внутреннего элемента 3 и верхней части 21 на расстоянии друг от друга или постепенного дистанцирования во время открывающего вращения.
Канавка 53 может быть выполнена с возможностью обеспечения осевого дистанцирования между внутренним элементом 3 и верхней частью 21 колпачка 2 во время открывающего вращения. В данном варианте выполнения глубина канавки 53 уменьшается в направлении открывающего поворота. Наличие расстояния между внутренним элементом 3 и верхней частью 21 колпачка 2 может быть использовано для индикации факта первого открытия крышки.
В данном варианте выполнения внутренний элемент 3 имеет также направляющий участок 515, выполненный с возможностью взаимодействия с малым зубом 41. Направляющий участок 515, который, предпочтительно, выступает вниз от выступающей кромки 33 внутреннего элемента 3, выполнен наклонным, уменьшаясь в направлении открывающего вращения колпачка 2. При закрывающем вращении колпачка 2 направляющий участок 515 входит между соединительным элементом 42 и верхней частью 21 колпачок 2, устраняя любой зазор в осевом направлении между внутренним элементом 3 и колпачком 2.
В вариантах выполнения, показанных на фиг. 15 и 16, когда крышку применяют на емкости в первый раз, то есть во время закрывающего вращения колпачка 2, внутренний элемент 3 и колпачок 2 поворачиваются совместно до ограничения горловиной С. Во время закрывающего поворота, внутренний элемент 3 в определенной точке входит в контакт с горловиной С, так что между ними возникает трение, которое стремится заблокировать поворот внутреннего элемента 3. Однако колпачок 2 может продолжать поворот по меньшей мере до тех пор, пока не достигнет положения, в котором выступающий элемент 410 колпачка 2 не войдет в контакт с торцевой поверхностью 54а канавки 53 с образованием между колпачком 2 и элементом 3 заданного углового смещения.
Как изображено на фиг. 17 и 18, канавка 53 может быть выполнена с возможностью обеспечения осевого сближения между внутренним элементом 3 и верхней частью 21 колпачка 2 во время открывающего поворота. В данном варианте выполнения глубина канавки 53 увеличивается в направлении открывающего поворота. Сближение внутреннего элемента 3 и верхней части 21 колпачка 2 может быть использовано для индикации, что имело место первое открытие крышки. На фиг. 17 крышка находится в промежуточном положении открывания, и малый зуб 410 полностью расположен в канавке 53. В отличие от этого, на фиг. 18 крышка находится в закрытом положении.
В исходном закрытом положении крышки выступающий элемент 410 может находиться за пределами канавки 53. При этом элемент 410 расположен между внутренним элементом 3 и колпачком 2, удерживая их на определенном расстоянии друг от друга. Во время открывающего вращения выступающий элемент 410 взаимодействует с канавкой 53 и располагается в ней.
В данном случае внутренний элемент 3 также имеет направляющий участок 515, который выполнен с возможностью взаимодействия с малым зубом 41. Направляющий участок 515, который, предпочтительно, выступает вниз от выступающей кромки 33 элемента 3, выполнен наклонным, увеличиваясь в направлении открывающего поворота колпачка 2. Во время открывающего поворота колпачка 2 малый зуб 41 колпачка 2 скользит вдоль направляющего участка 515, который выполнен с обеспечением подъема внутреннего элемента 3. Это обеспечивает приближение канавки 53 к выступающему элементу 410 и расположение этого элемента внутри канавки.
Следует отметить, что разные компоненты соединительных средств 4, 5, которые были описаны в связи с колпачком 2, альтернативно могут быть связаны с внутренним элементом 3. И наоборот, компоненты средств 4, 5, которые были описаны в связи с внутренним элементом 3, альтернативно могут быть взаимосвязаны с колпачком 2, при этом, не приводя к существенному изменению принципа работы крышки.
В варианте выполнения крышки, изображенном на фиг. 14, внутренний элемент 3 выполнен с возможностью соединения с горловиной С емкости посредством разрушаемой кромки. В данном варианте выполнения второй соединительный элемент 5 содержит кулачок 51, выполненный с возможностью контакта с первым соединительным элементом 4 в промежуточном положении. Первый соединительный элемент 4 содержит участок или толкатель 41 кулачка, выступающий от внутренней поверхности колпачка 2 и имеющий форму и расположение, обеспечивающие возможность его взаимодействия с кулачком 51. В частности, кулачок 51 выполнен с обеспечением возможности подъема внутреннего элемента 3 по направлению к колпачку 2 во время открывающего вращения. Поворот колпачка 2 из промежуточного положения к открытому положению приводит к разрушению соединительной кромки, что вызывает отсоединение внутреннего элемента 3 от горловины С.
Для этой цели крышка согласно изобретению выполнена с сигнальным средством S, которое в промежуточном положении принимает заданную конфигурацию. Эта конфигурация может относиться к указанию на то, что имело место первое вскрытие крышки.
3
Для создания сигнального средства S, колпачок 2 имеет по меньшей мере одну прозрачную или полупрозрачную верхнюю часть 21. Для этого колпачок 2 или по меньшей мере его верхняя часть 21 может быть выполнен из просвечивающего материала, например, полипропиленового сополимера. Верхняя и/или нижняя часть может быть выполнена, полностью или частично, в виде линзы или системы линз и, возможно, поляризована посредством применения специальных пленок, либо верхняя часть может быть выполнена прозрачной лишь в некоторых местах путем изменения геометрии поверхности и/или придания шероховатости конкретной зоне. Для создания сигнального средства S, между колпачком 2 и внутренним элементом 3 могут быть расположены химические компоненты, и во время первоначального открытия крышки, при вхождении в контакт друг с другом, компоненты вступают в реакцию, в результате которой образуется цветное вещество, которое видно снаружи. С помощью применения материалов, обладающих эффектом двойного преломления луча, например, карбоната кальция (CaCO), обеспечивается дополнительная возможность поляризации верхней части 21 колпачка 2 и внутреннего элемента 3.
По меньшей мере первый сигнальный элемент 71, например надпись или символ, жестко связан с колпачком 2 и виден через его верхнюю часть 21. По меньшей второй сигнальный элемент 72, например дополнительная надпись или другой символ, жестко связан с внутренним элементом 3 и виден через верхнюю часть 21 колпачка 2. Первый и второй сигнальные элементы расположены с обеспечением возможности совмещения друг с другом в открытом промежуточном положении. Как схематически изображено на фиг. 1 - фиг. 3, первый сигнальный элемент 71 образован последовательностью выровненных букв, а второй сигнальный элемент 72 образован последовательностью других выровненных букв. В промежуточном положении разные буквы выровнены друг с другом, образуя, таким образом, слово, например, слово «вскрыто» или «открыто», либо другое слово. Как правило, совмещение первого и второго сигнальных элементов может быть использовано для индикации того, что один раз уже имело место открытие. В качестве альтернативы может быть выполнен только один из сигнальных элементов 71, 72, жестко связанный с колпачком 2 или внутренним элементом 3 и видимый посредством линзы или комбинации линз, расположенных на верхней части 21 колпачка 2, либо различаемый даже через верхнюю прозрачную часть, в зависимости от осевого расстояния между внутренним элементом 3 и верхней частью 21.
В альтернативном варианте, сигнальное средство содержит верхнее окно 22, выполненное в колпачке 2 и открытое по направлению к внутреннему элементу 3 или, по меньшей мере, выполненное прозрачным. Сигнальный элемент или символ 73 жестко связан с верхней частью внутреннего элемента 3. Сигнальный элемент или символ 73 и окно 22 обращены друг к другу в промежуточном положении. Как схематически изображено на фиг. 9 - фиг. 11, в промежуточном положении отвинчивания символ 73 является видимым и расположен по центру окна 22, при этом до достижения указанного промежуточного положения символ 79 не виден или виден только частично.
Точно таким же образом, верхняя часть 21 колпачка 2 может быть выполнена прозрачной, а окно 22 может быть заменено непрозрачной частью, расположенной с обеспечением закрывания сигнального элемента в закрытом положении и открывания его в промежуточном положении для указания на то, что имело место первое открытие. Разумеется, непрозрачная часть может иметь любую форму или размер.
В альтернативном варианте выполнения крышки колпачок 2 соединен с горловиной С посредством соединительного средства, которое обеспечивает возможность по меньшей мере скользящего перемещения колпачка 2 вдоль продольной оси X, как изображено на фиг. 19 - фиг. 28. Относительное перемещение между колпачком 2 и горловиной С может заключаться исключительно в скольжении вдоль продольной оси X (фиг. 26 - фиг. 28) или может включать поворотное перемещение колпачка 2 относительно горловины С вокруг оси вращения, перпендикулярной продольной оси X и расположенной в одной краевой зоне горловины С, при этом колпачок 2 поворачивается шарнирным образом относительно горловины (фиг. 19 - фиг. 26).
Считая исходным то состояние, в котором крышка надета на горловину емкости в полностью закрытом положении, при этом внутренний элемент 3 взаимосвязан с отверстием А емкости, соединительные средства 4, 5 выполнены с обеспечением возможности открывания, сдвигом вверх колпачка 2 относительно внутреннего элемента 3, вплоть до заданного промежуточного положения. Во время указанного перемещения внутренний элемент 3 по существу остается неподвижным и взаимосвязанным с горловиной С, тогда как колпачок 2 частично поднимается вверх от горловины С емкости. В промежуточном положении вступают в действие соединительные элементы 4, 5, тем самым, жестко связывая колпачок 2 и внутренний элемент 3 по меньшей мере относительно скользящего открывающего перемещения вдоль продольной оси X.
В данном варианте выполнения первый соединительный элемент 4 содержит по меньшей мере первый буртик 45, выступающий внутрь от боковой части 23 колпачка 2. Второй соединительный элемент 5 содержит выступающую кромку 33, жестко связанную с внутренним элементом 3 и выполненную с возможностью расположения в контакте с первым соединительным элементом 4, то есть, с первым буртиком 45 в промежуточном положении в направлении открывания или удаления колпачка 2. В промежуточном положении открывания выступающая кромка 33 внутреннего элемента 3 расположена в контакте с первым буртиком 45. Начиная от данного положения и продолжая перемещение в сторону открывания колпачка 2, то есть, продолжая сдвигать колпачок 2 вдоль продольной оси X, колпачок 2 тянет за собой внутренний элемент 3, удаляя его из отверстия А горловины С, посредством взаимодействия между выступающей кромкой 33 и первым буртиком 45. Первый буртик 45 и выступающая кромка 33, предпочтительно, проходят концентрическим образом относительно продольной оси X по всей окружности. В альтернативном варианте первый буртик 45 и выступающая кромка 33 могут проходить не по всей окружности, а соответствуют последовательным отрезкам траектории, расположенным друг от друга на заданных угловых расстояниях.
Первый соединительный элемент может иметь второй буртик 46, выступающий внутрь от боковой части 23 колпачка 2. Второй буртик 46 вместе с первым буртиком 45 образуют посадочное место 47 между ними. Как можно видеть на фиг. 19 – фиг. 28, второй буртик 46 расположен над первым буртиком 45. Кроме того, второй буртик 46 имеет форму, которая облегчает проход по выступающей кромке 33 во время открывающего перемещения колпачка 2. Во время открывающего перемещения колпачка 2 второй буртик 46 по существу входит в контакт с выступающей кромкой 33 до того, как колпачок 2 достигнет промежуточного положения открывания. Затем второй буртик 46 проходит через выступающую кромку 33, которая располагается в промежуточном положении, соприкасаясь с первым буртиком 45. Во время прохождения выступающей кромки 33 буртик 46 создает щелчок, отчетливо слышимый пользователем. Кроме того, второй буртик 46 имеет форму, которая препятствует проходу через выступающую кромку 33 в противоположном направлении. Таким образом, невозможно привести внутренний элемент 3 обратно в исходную конфигурацию, предшествующую открыванию крышки, то есть, невозможно извлечь выступающую кромку 33 из посадочного места 47, образованного между двумя буртиками 45, 46. Предпочтительно, второй буртик 46 проходит концентрическим образом относительно продольной оси X по всей окружности. В альтернативном варианте, второй буртик 46 проходит не по всей окружности, а соответствует последовательным отрезкам траектории, расположенным друг от друга на заданных угловых расстояниях.
Вариант выполнения соединительных средств, содержащих по меньшей мере первый буртик 45 и выступающую кромку 33, может быть, преимущественно, использован для создания защищенной крышки, в которой колпачок 2 может поворачиваться относительно горловины С вокруг оси Т вращения, перпендикулярной продольной оси X, шарнирным образом в краевой зоне указанной горловины.
Ось Т шарнирного поворота может быть по существу определена зоной контакта между колпачком 2 и внутренним элементом 3, расположенной в краевой зоне внутреннего элемента 3. В данном случае колпачок 2 может быть удален путем толкания противоположной краевой зоны колпачка 2, который будет поворачиваться относительно внутреннего элемента 3 вокруг оси Т вращения.
В альтернативном варианте колпачок 2 может быть шарнирным образом соединен с втулкой 25, связанной с горловиной С емкости. В данном случае ось Т вращения образована зоной соединения между колпачком 2 и втулкой 25, которая также может служить в качестве гарантийной полоски или полоски гарантии целостности. Как изображено на фиг. 23 - фиг. 25, возможно выполнение первой оси Т вращения и второй оси Та вращения, предпочтительно, параллельной указанной первой оси.
Вариант выполнения соединительных средств, содержащих по меньшей мере первый буртик 45 и выступающую кромку 33, может быть, преимущественно, использован в сочетании с соединительным средством с осевым вращением между колпачком 2 и горловиной С емкости. По существу, относительное осевое перемещение между колпачком 2 и внутренним элементом 3 также может быть обеспечено посредством относительного вращения между колпачком 2 и горловиной С емкости, например, при наличии резьбового или кулачкового соединения, как описано выше.
Кроме того, в представленных выше вариантах выполнения компоненты соединительных средств 4, 5, которые были описаны во взаимосвязи с колпачком 2, альтернативно могут быть взаимосвязаны с внутренним элементом 3, и наоборот, компоненты соединительных средств 4, 5, которые были описаны во взаимосвязи с внутренним элементом 3, альтернативно могут быть взаимосвязаны с колпачком 2, при этом, не приводя к существенному изменению принципа работы крышки.
Предложенная крышка обеспечивает важные преимущества. Первое и самое главное преимущество заключается в четкой и эффективной индикации первого вскрытия емкости, на которой установлена указанная крышка, безо всякой необходимости использования дополнительных элементов. Поворотное и/или относительное осевое перемещение между наружным колпачком и внутренним элементом, выполняемое на первом этапе открывающего поворота до тех пор, пока не будет достигнуто промежуточное положение, может быть эффективно использовано для создания сигнального средства, которое может быть легко замечено пользователем. Кроме того, соединительные средства 4, 5 могут быть выполнены с обеспечением блокирования, необратимым образом, колпачка и внутреннего элемента в промежуточном положении отвинчивания с обеспечением невозможности изменения сигнального элемента, указывающего на факт первого вскрытия. Более того, крышка имеет простую конструкцию, не требующую увеличения затрат по сравнению с крышками, известными на сегодняшний день, и даже предполагает большую экономичность по сравнению с некоторыми моделями известных крышек.