УСТРОЙСТВО ДЛЯ РУЧНОЙ УКУПОРКИ СТЕКЛЯННЫХ БАНОК МЕТАЛЛИЧЕСКИМИ КРЫШКАМИ

Заявленное техническое решение относится к бытовой технике, а именно к устройствам ручной укупорки стеклянных банок металлическими крышками, которые используются в домашних условиях при выполнении работ по консервированию продуктов питания (например, овощей, фруктов, ягод и т.д.) в стеклянные банки, закрываемые металлическими крышками.
Наиболее близким техническим решением (прототипом) является устройство для ручной укупорки стеклянных банок (Патент РФ № 8694, B67B 3/02, опубл. 16.12.1998), содержащее корпус в виде стакана, обращенного вверх донной частью с центральным отверстием, где участок стенки стакана у края конически профилирован внутрь стакана, контактирующий с корпусом механизм уплотнения состоит из узла создания прижимной силы, включающего две ручки с опорными элементами на концах, втулку, имеющую в нижней части торец с кольцевой проточкой, направленной в сторону конически направленного участка стенки стакана, имеется элемент обжима металлической крышки, выполненный в виде упругого кольца из витой пружины, помещенного на внутренней поверхности стенки стакана у границы перехода стенки в конически направленный участок, по меньшей мере три толкателя размещены симметрично относительно продольной оси стакана, один конец которых помещен в угол, образованный донной частью стакана и его стенкой, а другой конец толкателей прижат к кольцевой проточке на торце втулки посредством шайбы тарельчатой формы, обращенной донной частью вверх, подпружиненной со стороны конически профилированного участка стенки стакана упругим кольцом из витой пружины, имеется элемент цилиндрической формы с отверстиями прямоугольной формы в боковой поверхности, нижняя часть которого жестко скреплена с внешней поверхностью донной части стакана соосно его центральному отверстию, также имеется ось, установленная в стенке элемента цилиндрической формы у его вершины нормально к отверстиям прямоугольной формы, на оси закреплены ручки зеркально относительно друг друга с возможностью введения эксцентриков ручек в прямоугольные отверстия элемента цилиндрической формы.
Недостатки прототипа: пониженная надежность (качество) укупорки стеклянной банки металлической крышкой из-за:
- плохого скольжения втулки в элементе цилиндрической формы, т.к. металлическая втулка перемещается внутри колпака без использования смазки между ними;
- повышенного износа втулки;
- изготовления из металла втулки и элемента цилиндрической формы, что заставляет пользователя прилагать повышенные усилия на ручки, а это снижает усилие обжатия металлической крышки во время укупорки стеклянной банки;
- уменьшенного хода ручек, т.к. опорные (нажимные) элементы выполнены с резким возрастанием эксцентриситета рабочей поверхности относительно оси;
- наличия колпака, уменьшающего ход ручек устройства;
- наличия кольцевого выреза (ступеньки) в шайбе, уменьшающего площадь контакта с металлической крышкой.
Технической проблемой, решаемой созданием нового устройства, является то, что укупоренные в домашних условиях в стеклянные банки продукты питания (овощи, фрукты, ягоды и т.д.) очень часто имеют невысокие сроки хранения из-за нарушения герметичности металлических крышек вследствие низкого качества укупорки стеклянных банок металлическими крышками, что связано с несовершенством конструкции использующихся потребителями в быту ручных устройств.
Техническим результатом заявленной полезной модели является создание усовершенствованного устройства с новой совокупностью конструктивных элементов, позволяющей повысить надежность (качество) ручной укупорки стеклянных банок металлическими крышками.
Технический результат достигается тем, что устройство для ручной укупорки стеклянных банок металлическими крышками содержит корпус в виде стакана, обращенного вверх донной частью с центральным отверстием, где участок стенки стакана у края конически профилирован внутрь стакана, контактирующий с корпусом механизм уплотнения состоит из узла создания прижимной силы, включающего две ручки с опорными элементами на концах, втулку, имеющую в нижней части торец с кольцевой проточкой, направленной в сторону конически направленного участка стенки стакана, имеется элемент обжима металлической крышки, выполненный в виде упругого кольца из витой пружины, помещенного на внутренней поверхности стенки стакана у границы перехода стенки в конически направленный участок, по меньшей мере три толкателя размещены симметрично относительно продольной оси стакана, один конец которых помещен в угол, образованный донной частью стакана и его стенкой, а другой конец толкателей прижат к кольцевой проточке на торце втулки посредством шайбы тарельчатой формы, обращенной донной частью вверх, подпружиненной со стороны конически профилированного участка стенки стакана упругим кольцом из витой пружины, имеется элемент цилиндрической формы с отверстиями прямоугольной формы в боковой поверхности, нижняя часть которого жестко скреплена с внешней поверхностью донной части стакана соосно его центральному отверстию, также имеется ось, установленная в стенке элемента цилиндрической формы у его вершины нормально к отверстиям прямоугольной формы, на оси закреплены ручки зеркально относительно друг друга с возможностью введения эксцентриков ручек в прямоугольные отверстия элемента цилиндрической формы, шайба выполнена с углублением, элемент цилиндрической формы выполнен в виде патрубка, прямоугольные отверстия которого выполнены в виде открытых прорезей у его вершины, внутри которого расположена втулка с возможностью вертикального перемещения, изготовленная из пластмассы и выполненная с глухим внутренним открытым отверстием, в верхний торец которого помещена нижняя ступень стального верхнего подпятника, расположенного над втулкой, на нижней проточке которой расположено стальное кольцо, верхняя поверхность которого находится в контакте с торцом втулки, образованным его нижней проточкой.
При этом толкатели выполнены с рифлениями, направленными вверх.
При этом ручки, выполненные из пластмассы с полыми внутренними поверхностями, имеют наружные рифления в нижних частях.
При этом опорные элементы на концах ручек выполнены с плавным возрастанием эксцентриситета рабочей поверхности относительно оси.
Новыми существенными отличительными признаками заявляемого технического решения являются следующие признаки:
шайба выполнена с углублением;
элемент цилиндрической формы выполнен в виде патрубка;
прямоугольные отверстия патрубка выполнены в виде открытых прорезей у его вершины;
внутри патрубка расположена втулка с возможностью вертикального перемещения, изготовленная из пластмассы и выполненная с глухим внутренним отверстием;
в верхнюю часть отверстия втулки помещена нижняя ступень стального верхнего подпятника, расположенного над втулкой;
на нижней проточке втулки расположено стальное кольцо, верхняя поверхность которого находится в контакте с торцом втулки, образованным его нижней проточкой.
Совокупность новых существенных отличительных признаков наряду с известными из уровня техники признаками достаточна для решения указанной технической проблемы и получения обеспечиваемого полезной моделью технического результата - создания усовершенствованного устройства с новой совокупностью конструктивных элементов, позволяющей повысить надежность (качество) ручной укупорки стеклянных банок металлическими крышками.
Сущность предлагаемой полезной модели, ее реализуемость и возможность промышленного применения иллюстрируются чертежом устройства в разрезе, где имеются следующие обозначения:
1 - корпус;
2- центральное отверстие корпуса;
3 - стенка корпуса;
4 - конически профилированный участок корпуса;
5 - патрубок;
6 - шайба тарельчатой формы;
7 - углубление в шайбе тарельчатой формы;
8 - прорези патрубка;
9 - втулка;
10- глухое внутреннее отверстие во втулке;
11 - верхний подпятник;
12 - нижняя ступень верхнего подпятника;
13- нижняя наружная кольцевая проточка втулки;
14 - нижнее кольцо;
15 - глухое (технологическое) отверстие;
16- три толкателя;
17 - упругое кольцо из витой пружины;
18 - ребра жесткости толкателей;
19 - ось;
20 - ручка;
21 - ручка;
22 - опорный (нажимной элемент);
23 - опорный (нажимной элемент);
24 - рифления.
Устройство для ручной укупорки стеклянных банок металлическими крышками содержит корпус 1 в виде обращенного донной частью вверх стакана тарельчатой формы с центральным отверстием 2. Стенка 3 корпуса имеет конически профилированный внутрь стакана участок 4, по высоте равный ½ высоты стенки стакана 1.
Элемент цилиндрической формы - патрубок 5 - жестко прикреплен к внешней поверхности донной части стакана тарельчатой формы.
Во внутренней нижней части корпуса 1 расположена шайба 6 тарельчатой формы с донной частью, направленной верх. Шайба 6 тарельчатой формы имеет углубление 7, предназначенное для размещения в нем торца металлической крышки при укупорке стеклянной банки с ее содержимым. Углубление 7 сформовано по диаметру шайбы 6 тарельчатой формы.
Патрубок 5 выполнен с двумя открытыми вертикальными прорезями 8, радиально расположенными друг напротив друга. Прорези 8 патрубка 5 начинаются от верхней поверхности патрубка 5 на длину, составляющую, например, 9/10 длины патрубка 5.
В патрубке 5 размещена пластмассовая втулка 9 цилиндрической формы с возможностью ее перемещения вдоль вертикальной оси парубка 5. Втулка 9 имеет глухое внутреннее отверстие 10, вырезанное от верхней поверхности втулки 9 на длину, составляющую, например, 7/8 высоты патрубка.
Над втулкой 9 расположен стальной подпятник 11, выполненный с нижней ступенью 12, которая расположена в глухом внутреннем отверстии 10 втулки 9. Диаметр нижней ступени 12 стального подпятника 11 соответствует диаметру глухого внутреннего отверстия 10 втулки 9.
Втулка 9 имеет наружную кольцевую проточку 13 на нижнем конце, образуя нижний торец (на фиг. не показан), в который упирается верхняя поверхность (на фиг. не показана) нижнего кольца 14, выполненного из стали. Кольцо 14 установлено на нижней проточке 13 втулки 9.
В торце нижней части втулки 9 имеется глухое (технологическое) отверстие 15, имеющее глубину, например, 2-3 мм. Глухое (технологическое) отверстие 15 выполнено соосным центральной оси цилиндрической втулки 9.
Между корпусом 1, выполненным в виде стакана тарельчатой формы, и шайбой 6 расположены три толкателя 16, внутренние торцевые концы которых прижаты к кольцевой проточке 13 втулки 9 посредством шайбы 6, подпружиненной со стороны конически направленного участка стенки стакана упругим кольцом 17 из витой пружины, а противоположные концы трех толкателей 16 помещены в угловую часть, образованную донной частью стакана и его стенкой 3. Упругое кольцо 17 из витой пружины установлено с возможностью перемещения в вертикальном направлении. Толкатели 16 выполнены с ребрами жесткости 18, направленными вверх.
Три толкателя 16, расположенные по окружности на равном расстоянии друг от друга относительно оси корпуса 1, передают усилие от втулки 9 с верхним подпятником 12 и нижним кольцом 14 на подвижную шайбу 6 тарельчатой формы.
В отверстие патрубка 5, расположенное перпендикулярно прорезям 8, запрессована ось 19, на которой зеркально относительно друг друга размещены ручки 20, 21 с опорными (нажимными) элементами 22, 23 на концах. Опорные (нажимные) элементы 22, 23 на концах ручек 20, 21 выполнены с постепенным возрастанием эксцентриситета рабочей поверхности относительно оси 19. Ручки 20, 21 выполнены с возможностью перемещения в противоположные стороны (на 180°) в вертикальных прорезях 8 патрубка 5. Ручки 20, 21 из пластмассы выполнены полыми внутри. Нижние части ручек 20, 21 выполнены с рифлениями 24 на длину, составляющую 1/3 длины ручек 20, 21.
Устройство работает следующим образом. Для осуществления ручной укупорки стеклянной банки с содержимым для консервирования металлическую крышку устанавливают на горловину стеклянной банки, а затем помещают на нее предложенное устройство так, что верхняя часть металлической крышки охватывается углублением 7 шайбы 6 тарельчатой формы.
Затем пользователь двумя руками берется за две ручки 20, 21 устройства и применяет к ним перпендикулярно раздвигающие усилия, так, что ручки 20, 21 совершают круговые движения вниз, каждая на 90°. При этом происходит изменение положения опорных (нажимных) элементов 22, 23 на концах ручек 20, 21 относительно втулки 9, сообщая ей поступательное движение.
Посредством торца нижнего кольца 14 втулки 9 три толкателя 16 давят на шайбу 6 тарельчатой формы, прижимая ее к поверхности металлической крышки (на фиг. не показана). Одновременно противоположные концы трех толкателей 16, помещенные в угловую часть, образованную донной частью стакана и его стенкой 3, сообщают корпусу 1 движение вверх.
Вертикальное перемещение вверх корпуса 1 приводит к перемещению упругого кольца 17 из витой пружины на конически профилированный участок 4 стенки стакана. Результатом чего является сжатие упругого кольца 17 из витой пружины и, соответственно, уменьшения его диаметра в горизонтальной плоскости. Уменьшение диаметра упругого кольца 17 из витой пружины обеспечивает его силовое воздействие на металлическую крышку по всему ее периметру, приводя к укупорке стеклянной банки с ее содержимым. При снятии пользователем усилия с ручек 20, 21 они возвращаются в исходное положение под воздействием пружинящего воздействия упругого кольца 17 из витой пружины на шайбу 6 тарельчатой формы. Затем устройство снимают с укупоренной металлической крышкой стеклянной банки.
В отличие от прототипа, где снижено качество ручной укупорки стеклянных банок металлическими крышками, вследствие того, что в узле создания прижимной силы механизма уплотнения имеется плохое скольжение втулки в элементе цилиндрической формы (втулка и элемент цилиндрической формы - колпак изготовлены из металла без смазки между ними), в предложенном техническом решении выполнение втулки из пластмассы обеспечивает легкость скольжения втулки внутри патрубка, а наличие верхнего подпятника втулки и нижнего кольца на нижней проточке втулки, выполненных из металла, снижает износ торцевых частей втулки, обеспечивая надежность работы устройства, а следовательно - повышение качества укупорки стеклянных банок металлическими крышками. Легкость скольжения пластмассовой втулки внутри патрубка повышает производительность работы предложенного устройства.
В отличие от прототипа, где изготовление из металла втулки и элемента цилиндрической формы способствует приложению пользователем повышенных усилий на ручки, что снижает усилие обжатия металлической крышки во время укупорки стеклянной банки, в предложенном техническом решении изготовление втулки из пластмассы, а патрубка - из металла снижает усилие на ручки механизма уплотнения, что при одинаковом с прототипом усилии обжатия металлической крышки стеклянной банки во время укупорки обеспечивает повышенное качество укупорки продуктов питания в стеклянные банки с использованием предложенного технического решения.
В предложенном техническом решении снижение усилий пользователя на ручки в момент обжима металлической крышки обеспечивается за счет антифрикционных свойств (снижения трения) пластиковой втулки.
В отличие от прототипа, где уменьшен ход ручек из-за того, что опорные (нажимные) элементы выполнены с резким возрастанием эксцентриситета рабочей поверхности относительно оси, в предложенном техническом решении опорные (нажимные) элементы выполнены с плавным возрастанием эксцентриситета рабочей поверхности относительно оси, что снижает усилие на ручки, одновременно увеличивая ход ручек, т.е. при одинаковом с прототипом усилии обжатия металлической крышки стеклянной банки во время укупорки предложенное техническое решение обеспечивает повышенное качество укупорки продуктов питания.
В отличие от прототипа, где в качестве верхнего цилиндрического элемента используется колпак, в предложенном техническом решении в качестве верхнего цилиндрического элемента используется патрубок, что позволяет увеличить ход ручек устройства и, соответственно, качественно укупорить стеклянную банку металлической крышкой.
В отличие от прототипа, где в шайбе для размещения торца металлической крышки при укупорке имеется центральная канавка (ступенька) - кольцевой вырез с уменьшенной площадью торцевой поверхности, в предложенном техническом решении в шайбе для размещения торца металлической крышки выполнено углубление, спрофилированное по форме металлической крышки (с увеличенной площадью торцевой поверхности), что позволяет более надежно зафиксировать металлическую крышку на стеклянной банке (осуществить базирование устройства по плоскости шайбы), обеспечивая повышенное качество ручной укупорки.
В отличие от прототипа, предложенное техническое решение характеризуется удешевлением устройства вследствие пониженной металлоемкости: втулка выполнена с глухим отверстием; в качестве материала втулки использована пластмасса; внутренняя часть ручек выполнена полой; нижняя часть втулки выполнена с глухим (технологическим отверстием). Выполнение на ручках рифлений создает удобство для пользователя (эргономика), т.к. не вызывает дискомфорта во время укупорки стеклянной банки металлической крышкой. В процессе нажатия на ручки не происходит проскальзывания рук пользователя по поверхностям ручек до низа, что повышает производительность работы с использованием предложенного устройства.
Предложенное техническое решение способствует снижению металлоемкости и упрощает изготовление устройства.
Все составные части заявленного технического решения соединены между собой сборочными операциями, т.е. находятся в функционально-конструктивном единстве.
Осуществление предложенной полезной модели позволяет решить заявленную техническую проблему и обеспечить достижение заявленного технического результата.
Предложенное техническое решение, имеющее конструктивное единство, реализует общее функциональное назначение (функциональное единство).
В уровне техники не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем существенным признакам заявленной полезной модели.
Заявитель апробировал предложенное устройство, что подтвердило его назначение, реализуемость и работоспособность, в связи с этим заявленная полезная модель соответствует условию патентоспособности "промышленная применимость».