КОЛПАЧОК С ПОВОРОТНОЙ КРЫШКОЙ ДЛЯ УКУПОРКИ БУТЫЛКИ
CAP WITH ROTARY COVER FOR BOTTLE SEALING

Изобретение относится к укупорочным средствам для бутылок, например, с ликероводочной продукцией, сигнализирующим о первом вскрытии крышки и препятствующим повторному заполнению бутылок.
В качестве примера укупорочных средств для бутылок принят колпачок с поворотной крышкой для укупорки бутылки, содержащий кожух для фиксации на горловине бутылки, поворотную крышку, размещенную над кожухом, и сливной узел, включающий соединенные между собой сливную и запорную втулки, образующие дренажную камеру с установленным внутри нее обратным клапаном. Поворотная крышка соединена со средством контроля от несанкционированного вскрытия, выполненным в виде разрушаемого при вскрытии бутылки контрольного кольца (RU 67552, U1, кл. B65D 47/36, опубликован 2007.10.27).
Недостаток колпачка состоит в том, что в процессе разрушения контрольное кольцо разламывается на несколько частей, которые, разлетаясь, могут попасть в продукты.
В качестве наиболее близкого аналога предложенного изобретения принят колпачок с поворотной крышкой для укупорки бутылки, содержащий кожух для фиксации на горловине бутылки, поворотную крышку, размещенную над кожухом, и сливной узел, включающий соединенные между собой сливной и запорный патрубки, образующие дренажную камеру с установленным внутри нее обратным клапаном, кожух выполнен за одно целое с запорной втулкой с образованием в месте их соединения крепежного фланца. Поворотная крышка соединена со средством контроля несанкционированного вскрытия, выполненным в виде гибких лепестков контрольного кольца, образованных по краю крышки (RU 79876, U1, кл. B65D 47/36, опубликован 2009.01.20).
Так же, как и предыдущий, колпачок для укупорки бутылки содержит кожух для фиксации на горловине бутылки, установленную над ним поворотную крышку со средством контроля несанкционированного вскрытия, и сливной узел, включающий соединенные между собой сливную и запорную втулки, образующие дренажную камеру, кожух выполнен за одно целое с запорной втулкой с образованием в месте их соединения крепежного фланца, а средство контроля несанкционированного вскрытия выполнено в виде гибких лепестков, образованных по краю крышки. Снаружи кожуха расположен облицовочный элемент, в верхней части которого образован паз, выполненный с возможностью размещения в нем указанных фланца и гибких лепестков в закрытом положении крышки.
Запорная втулка включает запорную (винтовую) часть и наливной патрубок, а с внутренней (тыльной) стороны донышка крышки образован цилиндрический выступ в виде пробки, выполненной с возможностью контакта с внутренней стенкой наливного патрубка при закрытом (закупоренном) положении крышки.
Снаружи крышки закреплен облицовочный элемент в виде колпачка, выполненный, как и облицовочный элемент кожуха, из полимерного материала. Указанные облицовочные элементы, с одной стороны, способствуют упрочнению колпачка, а с другой - позволяют разнообразить его внешний вид, в том числе при переходе от одного наименования товара к другому без изменения самой конструкции колпачка. Так, на них может быть нанесен заданный рисунок, и/или рельеф, и/или соответствующая напитку надпись.
Выполнение средства контроля несанкционированного вскрытия в виде образованных по краю крышки гибких лепестков, оставаясь присоединенным к краю крышки, позволяет наглядно демонстрировать факт первоначального вскрытия колпачка, не мешая при этом повторному завинчиванию крышки в случае, если в бутылке осталось содержимое.
Конструкция обратного клапана обеспечивает надежное перекрывание входного отверстия дренажной камеры, что не позволяет влить в бутылку новое содержимое, тем самым исключая повторное заполнение откупоренной бутылки некачественным продуктом, и в то же время не препятствует свободному истечению жидкости из бутылки.
Описанный колпачок по максимальному количеству совпадающих элементов принимается за аналог колпачка, соответствующего заявляемому изобретению.
Аналог является вполне пригодным для использования, но он имеет ряд существенных недостатков, которые предлагается устранить в предлагаемом изобретении.
Недостаток ближайшего аналога состоит в том, что в процессе вращения поворотной крышки гибкие лепестки контроля вскрытия должны быть одновременно освобождены из паза облицовочного элемента, что создает значительные сопротивление вращению крышки, особенно явно этот недостаток проявляется после охлаждения укупоренной бутылки в холодильнике, например перед употреблением напитка, так как при охлаждении происходит резкое увеличение твердости полимера, если же уменьшить размеры лепестков для уменьшения сопротивления вращению пробки, это приведет к уменьшению надежности фиксирования крышки от вращения в исходном положении, особенно явно это проявляется при транспортировке алкоголя в летнее время, когда в закрытых контейнерах под солнцем температура реально может повышаться до 70 градусов по Цельсию. При высоких температурах твердость пластика резко уменьшается. Таким образом, соединение в одном элементе гибких лепестков потребительских функций, таких как фиксирование крышки от вращения и контроль первого вскрытия, приводит к противостоянию двух важных свойств колпачка, таких как надежность фиксирования крышки колпачка и легкость его отворачивания при первом вскрытии. Факт первого вскрытия бутылки не может быть просто обнаружен людьми с плохим зрением с помощью тактильных ощущений, так как лепестки имеют очень малый размер.
Технический результат предлагаемого изобретения состоит в повышении надежности укупорки продукта, обеспечении легкости вскрытия бутылки и обеспечении явных признаков первого вскрытия даже для людей с ослабленным зрением.
Названный технический результат возможен при обеспечении разными элементами конструкции колпачка разных потребительских свойств и характеризуется следующей совокупностью отличительных признаков.
Так же, как ближайший аналог, предложенный колпачок для укупорки бутылки содержит кожух для фиксации на горловине бутылки, установленную над ним поворотную крышку со средством контроля несанкционированного вскрытия, и сливной узел, включающий соединенные между собой сливную и запорную втулки, образующие дренажную камеру, кожух выполнен за одно целое с запорной втулкой с образованием в месте их соединения крепежного фланца. Запорная втулка включает запорную (винтовую) часть и наливной патрубок, а с внутренней стороны донышка крышки образован конический выступ в виде пробки, выполненной с возможностью контакта своей наружной поверхностью с внутренней стенкой наливного патрубка при закрытом положении крышки. Снаружи крышки закреплен облицовочный элемент в виде колпачка, и снаружи кожуха - облицовочный элемент в виде цилиндрической обечайки. Указанные облицовочные элементы, с одной стороны, способствуют упрочнению колпачка, а с другой - позволяют разнообразить его внешний вид, в том числе при переходе от одного наименования товара к другому без изменения самой конструкции колпачка. Так, на них может быть нанесен заданный рисунок, и/или рельеф, и/или соответствующая напитку надпись.
В отличие от ближайшего аналога средство контроля несанкционированного вскрытия выполнено в виде С-образной отрывной ленты и фиксирующего фланца, связанных между собой ослабленной линией в виде тонких перемычек. С-образная отрывная лента связана с другой стороны с верхней частью крышки ослабленной линией в виде тонких перемычек. Кольцевой паз крепежного фланца и внутренняя поверхность облицовочного элемента кожуха создают полость для размещения в нем фиксирующего фланца крышки. Наливной патрубок на конце содержит фланец.
Боковая цилиндрическая стенка поворотной крышки содержит паз, в котором размещен Г-образный фиксатор, состоящий из короткой дистанционной полки, размещенной под фланцем наливного патрубка, и длинной упругой полки с заданным профилем, обеспечивающим одинаковое сопротивление изгиба в каждом сечении и опирающимся на внутреннюю боковую поверхность облицовочного колпачка крышки. Крышка и Г-образный фиксатор связан с донышком крышки элементом излома в виде сектора тонкостенного цилиндра. С-образная отрывная фиксирующая лента имеет по крайней мере на одном своем конце лапку увеличенной относительно размера ленты ширины и элементы трения для захвата пальцами руки. Фиксирующий фланец крышки имеет внизу утолщение, которое размещено в кольцевом пазу крепежного фланца кожуха, а зазор между наружной поверхностью крепежного фланца и поверхностью наклонного фланца облицовочного элемента кожуха меньше размера утолщения фиксирующего фланца. На наружной поверхности кольцевого паза крепежного фланца и внутренней поверхности фиксирующего фланца размещены фрикционные ребра, которые входят в зацепление между собой. Облицовочные элементы поворотной крышки и кожуха выполнены из тонкостенного металла (например, алюминия).
Отличительные особенности в соответствии с заявляемым изобретением придают колпачку улучшение вышеупомянутых потребительских качеств, а также отличительные особенности, обеспечивающие стабильность процесса сборки колпачка и уменьшение вероятности выпуска бракованной продукции.
Удаление С-образной отрывной ленты при первом вскрытии продукции поочередным отрывом по окружности тонких перемычек одновременно по двум ослабленным линиям позволяет легко освободить от фиксирования верхнюю часть крышки. Образование явного зазора между нижней кромкой крышки и фланцем кожуха может быть легко обнаружено даже людьми с ослабленным зрением, например, тактильными ощущениями. Фиксирующий фланец надежно и неподвижно зафиксирован в кольцевом пазу крепежного фланца. Наклонный фланец облицовочного элемента кожуха запирает в пазу крепежного фланца фиксирующей фланец, зацеплением фрикционных ребер на наружной поверхности кольцевого паза крепежного фланца и внутренней поверхности фиксирующего фланца обеспечивается неподвижность соединения крепежного и фиксирующего фланцев, что в совокупности повышает надежность фиксирования крышки на запорной втулке. Наличие Г-образного фиксатора делает невозможным опускание крышки в исходное положение при повторном закрытии бутылки, так как дистанционная полка фиксатора при первом открывании крышки колпачка переходит в полость выше фланца наливного патрубка, и при повторном закрывании крышки дистанционная полка прижимается фланцем к донышку крышки и препятствует опусканию крышки до исходного положения. Заданный профиль упругой полки Г-образного фиксатора делает удельные деформации равными и минимально возможными при заданных размерах, при этом вероятность сохранения упругости деформаций повышается, особенно это важно при нагреве колпачка при транспортировке в летнее время, а это, в свою очередь, повышает надежность работы механизма Г-образного фиксатора. Элемент излома в виде сектора тонкостенного цилиндра, который связывает Г-образный фиксатор с донышком крышки, надежно фиксирует исходное положение фиксатора перед сборкой колпачка, это обеспечивает правильную последовательность сборки колпачка и соответственно отсутствие бракованной продукции. Во время сборки после накручивания крышки на слив элемент излома пластически деформируется облицовочным колпачком крышки, при этом линия излома выпрямляется, и по основным свойствам элемент приобретает свойства шарнира. Таким образом, заданная форма элемента излома обеспечивает качество сборки колпачка и надежную работу Г-образного фиксатора.
Наличие металлических облицовочных элементов делает колпачок более прочным, особенно при повышенных температурах, когда прочностные свойства пластиков заметно снижаются, а возможности декорирования - более простыми и многообразными, так как технологии покрытия и декорирования металлов технологически более просты, а их качество выше.
Сущность предложения поясняется чертежами:
Фиг.1 - колпачок в разрезе в сборе с местным сечением в увеличенном масштабе, в соответствии с заявляемым изобретением.
Фиг.2 - колпачок в разрезе в сборе с удаленной С-образной фиксирующей контрольной лентой, в соответствии с заявляемым изобретением.
Фиг.3 - колпачок в разрезе в сборе с удаленной фиксирующей контрольной лентой и отвернутой поворотной крышкой до состояния максимальной деформации Г-образного фиксатора, в соответствии с заявляемым изобретением.
Фиг.4 - колпачок в разрезе с отвернутой С-образной фиксирующей контрольной лентой и с открытой поворотной крышкой, в соответствии с заявляемым изобретением.
Фиг.5 - колпачок в разрезе с С-образной фиксирующей контрольной лентой и с повторно закрытой поворотной крышкой, в соответствии с заявляемым изобретением.
Фиг.6 - колпачок в сборе, внешний вид и разрез по стрелкам, в соответствии с заявляемым изобретением.
Фиг.7 - колпачок в разрезе с удаленной С-образной фиксирующей контрольной лентой и с повторно закрытой поворотной крышкой и местное сечение по стрелкам в увеличенном масштабе, в соответствии с заявляемым изобретением.
Фиг.8 - колпачок в разрезе в процессе сборки перед надеванием облицовочного колпачка на поворотную крышку и местное сечение по стрелкам в увеличенном масштабе, в соответствии с заявляемым изобретением.
Изображенный на чертеже колпачок 1 (фиг.1) для укупорки бутылок состоит из полимерной, например из полиэтилена, поворотной крышки 2 с декоративным облицовочным колпачком 3 из формованного листового металла, например алюминия, кожуха 4 из твердых пластмасс, например поликарбоната, предназначенного для установки на горловине бутылки и выполненного за одно целое с запорной втулкой, включающей наливной патрубок 5 и запорную втулку 6. В месте соединения кожуха 4 и запорной втулки выполнен крепежный фланец 7, который имеет кольцевой паз 8 для размещения в нем в фиксирующего фланца 9 поворотной крышки 2, связанного с верхней частью 10 поворотной крышки 2 Сообразной отрывной лентой 11. Между С-образной отрывной лентой 11 и фиксирующим фланцем 9 поворотной крышки 2, а также между С-образной отрывной лентой 11 и верхней частью 10 поворотной крышки 2 размещены ослабленные линии 12 в виде тонких перемычек 13. Для крепления на горловине бутылки на внутренней поверхности кожуха размещены замки 14, предотвращающие осевое перемещение колпачка 1, и ребра 15, предотвращающие вращение кожуха 4 относительно оси венчика бутылки. Наливной патрубок 5 включает фланец 16. В наливном патрубке 5 размещен колпачок 17, связанный с наливным патрубком 5 ребрами 18. Между крепежным фланцем 7 и бутылкой размещена прокладка 19, содержащая фланец 20, сливной патрубок 21. Дренажная камера 22 образована наружной поверхностью колпачка 17 и внутренней поверхностью запорной втулки 6. Снаружи кожуха 4 закреплен облицовочный элемент 23. На внутренней поверхности фиксирующего фланца 9 размещены фрикционные ребра 24, которые входят в зацепление с фрикционными ребрами 25 кольцевого паза 8 в крепежном фланце 7. С внутренней стороны донышка 26 поворотной крышки 2 образован конический выступ в виде пробки 27, закупоривающий выходное отверстие наливного патрубка 5.
На внутренней стороне донышка 28 поворотной крышки 2 с помощью элемента излома 29 в виде сектора тонкостенного цилиндра размещен Г-образный фиксатор 30, содержащий короткую дистанционную полку 31, размещенную над фланцем 16 наливного патрубка 5, и длинную упругую полку 32 с заданным профилем, обеспечивающим одинаковое сопротивление изгиба в каждом сечении относительно элемента излома 29 и опирающуюся на внутреннюю поверхность 33 облицовочного колпачка 3. Длинная упругая полка 32 С заданным профилем обеспечивает одинаковые удельные деформации по всей своей длине и обеспечивает отсутствие ослабленных сечений и большие деформации в этих сечениях. Пластики имеют ограниченную способность упругих деформаций, особенно при повышенных температурах, это создает предпосылки к пластическим деформациям в ослабленных сечениях. Известно, что пластические деформации не восстанавливаются при снятии нагрузки. Таким образом, заданный профиль упругой полки обеспечивает равномерно распределенную вдоль упругой полки удельную нагрузку (напряжения) и соответственно равномерно распределенные удельные деформации. Заданное сечение упругой полки 32 обеспечивает отсутствие деформаций, превышающих упругие, и выполнение упругой полкой 23 функций возвратной пружины Г-образного фиксатора. Г-образный фиксатор 30 размещен в нише 34 боковой стенки верхней части 10 поворотной крышки 2. С-образная отрывная фиксирующая лента 11 имеет по крайней мере на одном своем конце лапку 35 с элементы трения, например ребрами или пазами, для захвата пальцами руки.
На наружной боковой поверхности запорной втулки 6 размещены резьбовые ребра 36, которые входят в зацепление с резьбовыми ребрами 37 на наружной боковой поверхности верхней части 10 поворотной крышки 2.
Крепежный фланец 7 имеет углубление 38, в котором размещен фиксирующий фланец 9 и закрыт снаружи наклонным фланцем 39 облицовочного элемента 23. Фиксирующий фланец 9 крышки 2 имеет внизу утолщение, имеющее размер t, превышающий зазор t1 между кромкой наклонного фланца 39 облицовочного элемента 23 и наружной поверхностью крепежного фланца 7 кожуха 4. Таким образом, фиксирующий фланец 9 находится в замке между крепежным фланцем 7 и облицовочным элементом 23. Высота лапки 35 больше высоты основной части С-образной ленты. Наружные детали колпачка, к которым относятся облицовочные элементы 3 и 23, выполненные из формованного листового металла, например алюминия, могут быть также изготовлены из относительно жестких пластиков, например поликарбоната или полистирола. Облицовочный колпачок 3 жестко соединен с крышкой 2, например, клеем.
Пользуются колпачком следующим образом. Перед использованием жидкости после хранения в бутылке, укупоренной с помощью колпачка в соответствии с заявляемым изобретением, берут пальцами руки за лапку 35 (фиг.6) и, потянув ее, удаляют отрывную С-образную ленту 11, поочередно по окружности разрывая перемычки 13 по двум ослабленным линиям 12.
Между нижней кромкой верхней части поворотной крышки 2 и крепежным фланцем 7 образуется зазор S, который явно свидетельствует о первом вскрытии бутылки и может быть просто обнаружен даже людьми с плохим зрением тактильными ощущениями. Затем поворачивают крышку 2 с облицовочным элементом 3 против часовой стрелки, при этом крышка 2 перемещается вверх по резьбе, тянет за собой пробку 27, которая выходит из наливного патрубка 5. Элемент излома 31 на донышке 28 перемещает Г-образный фиксатор 30 вверх. Дистанционная полка 31 упирается во фланец 16 наливного патрубка 5 и вращает Г-образный фиксатор 30 относительно элемента излома 29, при этом упругая полка 32 Г-образного фиксатора 30 упирается на внутреннюю поверхность 33 облицовочного колпачка 3 и упруго изгибается (фиг.3). После прохода дистанционной полки 31 мимо фланца 16 Г-образный фиксатор возвращается в исходное рабочее положение по действием упругих сил в упругой полке 32. Продолжая поворачивать крышку 2 с облицовочным элементом 3 против часовой стрелки, при этом резьбовые ребра 37 на наружной боковой поверхности верхней части 10 поворотной крышки 2 выходят из зацепления с резьбовыми ребрами 36 на наружной боковой поверхности запорной втулки 6, и крышка 2 удаляется (фиг.4). Для налива жидкости бутылка наклоняется, при этом жидкость проходит последовательно сливной патрубок 21, дренажную камеру 22, между ребер 18 в наливной патрубок 5. Для повторной укупорки бутылки с остатками жидкости с ранее открытым колпачком крышку 2 надевают на наливной патрубок 5 и вращают по часовой стрелке, при этом резьбовые ребра 37 на боковой поверхности верхней части 10 поворотной крышки 2 входят в зацепления с резьбовыми ребрами 36 на наружной боковой поверхности запорной втулки 6. Крышка 2 перемещается вниз по резьбе и перемещает с собой пробку 27, которая входит в наливной патрубок 5 и запирает его.
Одновременно с этим дистанционная полка 31 Г-образного фиксатора 30 упирается сверху на фланец 16 наливного патрубка 5. Дистанционная полка 31 Г-образного фиксатора 30 зажимается между донышком 28 крышки 2 и фланцем 16 наливного патрубка 5 и не позволяет крышке опуститься в исходное положение (фиг.5). Между нижней кромкой верхней части поворотной крышки 2 и крепежным фланцем 7 образуется зазор S1, который больше исходного зазора S. Таким образом, увеличенный зазор не позволяет фальсифицировать целостность укупорки даже возвращением оторванной ленты в исходное положение, как показано на фиг.7, или при вскрытии колпачка без разрушения одной, например верхней, ослабленной линии из тонких перемычек, и С-образная отрывная лента 11 не будет отделена полностью от поворотной крышки 2 (фиг.5).
Для понимания отличительных особенностей заявляемой конструкции рассмотрим порядок сборки колпачка.
На исходную деталь, состоящую из наливного патрубка 5 и запорной втулки 6 кожуха 4 и крепежного фланца 7, наворачивают по резьбе крышку 2, при этом элемент излома 29 и Г-образный фиксатор 30 находится в исходном положении (положении литья), и дистанционная полка 31 Г-образного фиксатора 30 находится в вертикальном положении. Элемент излома 29 имеет форму сектора цилиндрической обечайки, имеющей достаточную жесткость, предотвращающую поворот Г-образного фиксатора 30 от случайных воздействий в производственном процессе, например при сбросе из пресс-формы, сборе в короба, ориентации, перемещениях и других. В исходном положении Г-образный фиксатор 30 не препятствует перемещению крышки 2 вниз до прикосновения фланца 16 с донышком 28, при этом фиксирующий фланец 9 крышки 2 размещается в кольцевом пазу 8 крепежного фланца 7. Затем надевают на крышку 2 облицовочный колпачок 3, при этом нижняя кромка колпачка 3 упирается в упругую полку 32 Г-образного фиксатора 30, перемещает ее вниз и поворачивает фиксатор относительно элемента излома 29 при этом происходит пластическая деформация частей элемента излома 29 линия излома выпрямляется (фиг.7), элемент излома 29 теряет жесткость и переходит по своим основным свойствам в разряд шарнира. В дальнейшем, после сборки, при эксплуатации элемент излома 29 работает как шарнир. Таким образом, элемент излома 29 фиксирует Г-образный фиксатор 30 в исходном положения до надевания облицовочного колпачка 3, а затем выполняет функцию шарнирного соединения Г-образного фиксатора с донышком 28 крышки 2. Затем надевают облицовочный элемент 23 кожуха 4, при этом наклонный фланец 39 запирает фиксирующий фланец 9 в пазу 8 крепежного фланца 7.
Таким образом, в колпачке в соответствии с заявляемым изобретением получен технический результат, состоящий в повышении надежности укупорки продукта, хорошо видимой сигнализации о первом вскрытии бутылки и обеспечении легкости первого вскрытия бутылки. Массовое производство колпачков может быть организовано, используя традиционные технологии литья пластиков под давлением для деталей из пластиков, вытяжкой колпачков из листового металла и сборочных автоматических линий. Особенно важен полученный технический результат при предлагаемом массовом использовании колпачков в соответствии с заявляемым изобретением, в том числе и людьми с ослабленным зрением.