УКУПОРОЧНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ БУТЫЛКИ

Техническое решение относится к укупорочным устройствам для бутылок, преимущественно с качественными спиртными напитками, предотвращающим повторное их наполнение, в частности к таким устройствам, которые имеют средства индикации вскрытия.
Известны укупорочные устройства со средствами индикации вскрытия, сигнализирующие о первом открытии бутылки, среди которых ближайшими являются следующие.
Как аналог, известно укупорочное средство для емкости с жидкостью согласно публикации международной заявки WO 2004067387 A3, осуществленной 18.11.2004, МПК: B65D 49/04 (2006.01). Укупорочное средство согласно аналогу изображено на фиг. 5(а)-5(с) указанной публикации и содержит выливной элемент с выливным отверстием и средствами фиксации на горловине бутылки, запорную крышку, установленную на выливной элемент, стаканообразное основание с седлом клапана в нижней части и боковой поверхностью, расположенное в выливном элементе, а также средство индикации вскрытия, имеющее первый конец и второй конец. Первый конец средства индикации вскрытия выполнен в виде шарика, который одновременно служит как клапанный элемент. Второй конец средства индикации вскрытия выполнен в виде сигнального элемента. Устройство так же содержит осевой фиксатор, установленный как отдельная деталь в запорной крышке. Выливной элемент выполнен с внутренней втулкой, в которой выполнено центральное сквозное отверстие для прохода осевого фиксатора. Первый конец средства индикации вскрытия зафиксирован на осевом фиксаторе ниже внутренней втулки путем плотной посадки на осевой фиксатор.
Недостатком аналогичного устройства является описанная выше конструкция фиксации средства индикации вскрытия до первого раскрытия бутылки, что приводит к ее усложнению при изготовлении и при сборке, а так же недостаточная фиксация средства индикации вскрытия в укупорочном устройстве только при помощи плотной посадки и возможность недостаточно равномерного и стабильного истечения жидкости из бутылки после раскрытия укупорочного устройства.
Прототипом заявленного укупорочного устройства является укупорочное устройство для бутылки, которое содержит выливной элемент с выливным отверстием и средствами фиксации на горловине бутылки, запорную крышку, установленную на выливной элемент, основание с проходным отверстием и боковой поверхностью, расположенное в выливном элементе, а также средство индикации вскрытия, имеющее первый конец и второй конец, причем запорная крышка выполнена с центральным осевым фиксатором в виде единой детали, а выливной элемент выполнен с стаканообразной внутренней втулкой, расположенной днищем вверх, в котором имеется центральное сквозное отверстие для прохода осевого фиксатора запорной крышки, причем первый конец средства индикации вскрытия размещен в стаканообразной внутренней втулке и зафиксирован на осевом фиксаторе (патент Украины №88425 на полезную модель, опубликованный 11.03.2014, бюл. №5, МПК: B65D 49/04 (2006.01), B65D 49/10 (2006.01)). Первый конец средства индикации вскрытия зафиксирован на осевом фиксаторе при помощи плотной посадки или сцеплением. Так же прототип дополнительно содержит средства против доливания жидкости в бутылку уже после раскрытия укупорочного устройства, содержащие клапанный элемент на средстве индикации вскрытия и седло клапана на основании.
Прототип по сравнению с аналогом позволяет упростить конструкцию укупорочного устройства и ее сборку. Недостатком конструкции прототипа является недостаточно надежная фиксация средства индикации вскрытия в укупорочном устройстве, что может привести к его выпадению в нижнее положение, сигнализирующее об открытии, до первого раскрытия бутылки (ложное срабатывание индикации первого открытия), которое проявляется при транспортировке укупорочных устройств как отдельно, так и установленных на горловину бутылки. Так же недостатком устройства по прототипу является возможность недостаточно равномерного и стабильного истечения жидкости из бутылки, что обусловлено наличием клапанного элемента и залипанием и пульсацией его на проходном отверстии основы при открытой бутылке.
В основу полезной модели поставлено задачу повышения надежности фиксации средства индикации вскрытия в укупорочном устройстве до первого раскрытия бутылки с одновременным упрощением сборки укупорочного устройства и повышением плавности и стабильности истечения потока жидкости из бутылки путем изменения конструкции сопряжения средства индикации вскрытия с осевым фиксатором запорной крышки и изменения конструкции основания. Дополнительной задачей является обеспечение двойной визуальной индикации первого вскрытия бутылки за счет выполнения средств индикации вскрытия на внешней поверхности укупорочного устройства.
Поставленная задача решается таким образом, что в укупорочном устройстве для бутылки, содержащем выливной элемент с выливным отверстием и средствами фиксации на горловине бутылки, запорную крышку, установленную на выливной элемент, основание с проходным отверстием и боковой поверхностью, расположенное в выливном элементе, а также средство индикации вскрытия, имеющее первый конец и второй конец, причем запорная крышка выполнена с центральным осевым фиксатором в виде единой детали, а выливной элемент выполнен со стаканообразной внутренней втулкой, расположенной днищем вверх, в котором имеется центральное сквозное отверстие для прохода осевого фиксатора запорной крышки, причем первый конец средства индикации вскрытия размещен во стаканообразной внутренней втулке и зафиксирован на осевом фиксаторе, согласно полезной модели, при этом первый конец средства индикации вскрытия выполнен в виде пустотелого цилиндра с ограничителем движения в осевом направлении, расположенным выше проходного отверстия основания, а осевой фиксатор запорной крышки и средство индикации вскрытия выполнены из материалов, имеющих разные твердости, с образованием шлицевого соединения при сопряженных осевом фиксаторе и средстве индикации вскрытия, причем длина участка сопряжения составляет не менее 1,5 диаметра осевого фиксатора, при этом на боковой поверхности основания выполнены минимум три отверстия, симметричных относительно оси основания.
Предпочтительно, чтобы внутренняя поверхность пустотелого цилиндра средства индикации вскрытия была выполнена с радиальными шлицами.
Предпочтительно, чтобы поперечный габаритный размер ограничителя движения в осевом направлении на первом конце средства индикации вскрытия был выполнен больше, чем диаметр проходного отверстия основания.
Предпочтительно, чтобы верхняя часть выливного элемента была сопряжена с запорной крышкой резьбовым соединением.
Предпочтительно, чтобы укупорочное устройство дополнительно содержало внешнюю декоративную втулку, расположенную на внешней поверхности запорной крышки и нижней части выливного элемента, которая имеет сплошной разрез или перфорированный участок, запрессованный в индикаторный венчик, выполненный в нижней части запорной крышки.
Предпочтительно, чтобы второй конец средства индикации вскрытия был выполнен в виде сигнального элемента.
Предпочтительно, чтобы в паре сопряженных деталей осевой фиксатор и средство индикации вскрытия, одна деталь была выполнена из более мягкого материала, например, полиэтилена, а вторая деталь была выполнена из более твердого материала, например, поликарбоната.
Выполнение пустотелого цилиндра с ограничителем движения в осевом направлении, расположенным выше проходного отверстия основания, позволяет с одной стороны зафиксировать первый конец средства индикации вскрытия в исходном положении (до открытия бутылки) внутри стаканообразной внутренней втулки и расположить его внутри основания после открытия бутылки, при этом не давая средству индикации вскрытия выпасть из укупорочного устройства. За счет образования шлицевого соединения при сопряженных осевом фиксаторе и средстве индикации вскрытия достигают повышения надежности фиксации средства индикации вскрытия в укупорочном устройстве до первого раскрытия бутылки. Образование шлицевого соединения достигается наличием радиальных шлицов на внутренней поверхности пустотелого цилиндра средства индикации вскрытия и выполнением запорной крышки и средства индикации вскрытия из материалов, имеющих разные твердости, а именно одной из указанных деталей из более мягкого материала, например, полиэтилена, и второй детали из более твердого материала, например, поликарбоната. При сборке укупорочного устройства радиальные шлицы из более твердого материала входят в контакт с более мягкой внутренней поверхностью пустотелого цилиндра средства индикации вскрытия и соответственно нарезают канавки в этой поверхности, что наравне с повышением надежности сопряжения осевого фиксатора и первого конца средства индикации вскрытия позволяет упростить процесс образования шлицевого соединения и сборки укупорочного устройства в целом.
При этом изобретателями была проведена серия испытаний партий укупорочных устройств с имитацией возможных транспортных вибраций и циклов температурных воздействий (нагрев - охлаждение от плюс 50 градусов Цельсия - минус 18 градусов Цельсия).
Результаты испытаний показали, что в укупорочных устройствах, в которых средство индикации вскрытия и осевой фиксатор были выполнены из материалов имеющих одинаковую твердость, разъединение осевого фиксатора и средства индикации вскрытия наблюдались у 5-10% партии.
В укупорочных устройствах, в которых средство индикации вскрытия и осевой фиксатор были выполнены из материалов, имеющих разную твердость, с образованием шлицевого соединения, и в которых длина участка сопряжения составляла менее 1,5 диаметра осевого фиксатора (например, 1,3), разъединение осевого фиксатора и средства индикации вскрытия наблюдались у 3-5%.
В укупорочные устройствах, в которых средство индикации вскрытия и осевой фиксатор были выполнены из материалов, имеющих разную твердость, с образованием шлицевого соединения и в которых длина участка сопряжения составляла 1,5 диаметра осевого фиксатора, разъединение осевого фиксатора и средства индикации вскрытия не наблюдались.
Также выполнение на боковой поверхности основания минимум трех отверстий, симметричных относительно оси основания, позволяет при наклоне бутылки при открытом укупорочном устройстве, обеспечить истечение жидкости из бутылки, как через проходное отверстие, так и через отверстия на боковой поверхности, исключая пульсацию и залипание ограничителя движения в осевом направлении, что позволяет достичь возможности равномерного истечения потока жидкости при выливании.
Выполнение ограничителя движения в осевом направлении на первом конце средства индикации вскрытия с поперечным габаритным размером большим, чем диаметр проходного отверстия основания, позволяет средству индикации вскрытия принять после раскрытия бутылки такое нижнее положение, что второй конец стает видимым ниже выливного элемента и сигнализирует о первом раскрытии бутылки, а так же не позволяет средству индикации вскрытия выпасть из основания далее в бутылку.
Сопряжение верхней части выливного элемента с запорной крышкой резьбовым соединением позволяет упростить сборку конструкции укупорочного устройства.
Наличие внешней декоративной втулки, расположенной на внешней поверхности запорной крышки и нижней части выливного элемента, которая имеет сплошной разрез или перфорированный участок, запрессованный в индикаторный венчик, выполненный в нижней части запорной крышки, позволяет обеспечить визуальную индикацию первого вскрытия бутылки дополнительно к средству индикации вскрытия, расположенному внутри выливного элемента.
Выполнение второго конца средства индикации вскрытия в виде сигнального элемента позволяет обеспечить визуальную индикацию первого вскрытия бутылки внутри ее горловины.
На фигуре представлено укупорочное устройство для бутылки в сборе в закрытом положении - в разрезе.
Укупорочное устройство для бутылки содержит выливной элемент 1, запорную крышку 2, основание 3, средство индикации вскрытия 4 и внешнюю декоративную втулку 5.
Выливной элемент 1 содержит выливное отверстие 6 и средства фиксации 7 на горловине бутылки (на фигуре не показана). Выливной элемент 1 выполнен с внутренней втулкой 8. Внутренняя втулка 8 имеет стаканообразную форму, распложенную днищем 9 вверх. В днище 9 выполнено центральное сквозное отверстие 10.
Запорная крышка 2 установлена на верхнюю часть выливного элемента 1 и сопряжена с ней резьбовым соединением 11. Запорная крышка 2 выполнена с центральным осевым фиксатором 12 в виде единой детали, например, центральный осевой фиксатор 12 выполнен в виде осевого выступа на внутренней горизонтальной поверхности запорной крышки 2. Центральный осевой фиксатор 12 расположен в сквозном отверстии 10 внутренней втулки. Запорная крышка 2 так же имеет индикаторный венчик 13, выполненный в ее нижней части, и кольцевой уплотнительный выступ 14.
Основание 3 расположено в выливном элементе 1 и предназначено для последующей установки в горловине бутылки. Основание 3 содержит проходное отверстие 15 и боковую поверхность 16. На боковой поверхности 16 выполнены минимум три отверстия 17, симметричных относительно оси основания 3. Оптимальным является выполнение четырех симметричных отверстий 17, расположенных одно против другого.
Средство индикации вскрытия 4 имеет первый конец 18 и второй конец 19. Первый конец 18 выполнен в виде пустотелого цилиндра с внутренней поверхностью 20 и ограничителем движения в осевом направлении 21. Внутренняя поверхность 20 выполнена с радиальными шлицами 22. Первый конец 18 размещен в полости внутренней втулки 8 и зафиксирован на осевом фиксаторе 12. Ограничитель движения 21 расположен выше проходного отверстия 15. Поперечный габаритный размер ограничителя L выполнен больше, чем диаметр D проходного отверстия основания. Второй конец 19 выполнен в виде сигнального элемента, который может быть окрашен в контрастный цвет и иметь на поверхности торговую или рекламную информацию. Второй конец 19 расположен внутри выливного элемента 1 и не выходит за его нижние пределы в исходном положении, являясь невидимым до первого раскрытия бутылки.
Осевой фиксатор 12 и первый конец 18 средства индикации вскрытия 4 сопряжены между собой с образованием шлицевого соединения при помощи шлицов 22 и внешней поверхности осевого фиксатора 12. Длина участка сопряжения Н осевого фиксатора 12 и средства индикации вскрытия 4 составляет не менее 1,5 d, где d - диаметр осевого фиксатора 12. Например, при диаметре d=3,2 мм осевого фиксатора 12 длина участка сопряжения Н должна быть минимум 4,8 мм.
2
2
Так же осевой фиксатор 12 и средство индикации вскрытия 4 выполнены из материалов, имеющих разные твердости, а именно одна из этих деталей, в данном случае осевой фиксатор 12, выполнена из более мягкого материала, например, полиэтилена, имеющего твердость по Бринеллю в пределах 1,4-2,5 кг/мм, а вторая из этих деталей, в данном случае средство индикации вскрытия 4, выполнено из более твердого материала, например, поликарбоната, имеющего твердость по Бринеллю в пределах 15-16 кг/мм.
Внешняя декоративная втулка 5 расположена на внешней поверхности запорной крышки 2 и нижней части выливного элемента 1. На поверхности внешней декоративной втулки выполнен сплошной разрез или перфорированный участок 23, запрессованные в индикаторный венчик 13 в нижней части запорной крышки 2. Внешняя декоративная втулка 5 может быть выполнена из металла, например, алюминия, или полимерного материала.
Индикаторный венчик 13 может быть окрашен в контрастный цвет по отношению к цвету внешней втулки.
Используют описанное укупорочное устройство следующим образом.
Для открытия бутылки осуществляют поворот запорной крышки 2 в сторону вскрытия. За счет резьбового соединения 11 происходит движение запорной крышки 2 вверх относительно верхней части выливного элемента 1 до ее выхода из резьбового соединения 11 и снятия с верхней части выливного элемента 1.
При этом происходит отделение верхней части внешней декоративной втулки 5, прилегающей к запорной крышке 2, от нижней части декоративной втулки 5, прилегающей к нижней части выливного элемента 1 путем выхода запрессованных кромок сплошного разреза или перфорированного участка 23 из индикаторного венчика 13, который так же выходит из зацепления с кромкой нижней части декоративной втулки 5 и стает видимым на запорной крышке 2, являясь таким образом внешним средством визуальной индикации первого вскрытия бутылки.
Одновременно при движении вверх запорной крышки 2 первый конец 18 средства индикации вскрытия 4 выходит из шлицевого соединения с сопряженным с ним осевым фиксатором 12 за счет контакта верхней торцевой поверхности трубчатого участка с внутренней поверхностью днища 9 внутренней втулки 8. При этом первый конец 18, который изначально был размещен в полости внутренней втулки 8, полностью отделяется от осевого фиксатора 12, что приводит к перемещению средства индикации вскрытия 4 в осевом направлении вниз во внутреннюю часть основания 3 до контакта ограничителя движения 21 со стенкой основания 3, в которой выполнено проходное отверстие 15. Причем выполнение поперечного габаритного размера L ограничителя движения 21 большим, чем диаметр проходного отверстия 15, не позволяет средству индикации вскрытия 4 пройти через проходное отверстие 15 и упасть в бутылку. После того, как произойдет контакт ограничителя движения 21 со стенкой основания 3, в которой выполнено проходное отверстие 15, и первый конец 18 средства индикации вскрытия 4 примет нижнее положение во внутренней части основания 3, второй конец 19, выполненный в виде сигнального элемента, выходит из выливного элемента 1, появляется в горловине бутылки и становится видимым сквозь прозрачные стенки бутылки, так же выполняя роль средства визуальной индикации вскрытия наравне с индикаторным венчиком 13.
После осуществляют выливание жидкости через отверстия 15, 17 основания 3 и выливное отверстие 6 выливного элемента 1.
При попытке повторного закрытия бутылки путем навинчивания запорной крышки 2 на верхнюю часть выливного элемента 1 второй конец 19 средства индикации вскрытия 4 уже не может быть расположен в исходном положении, то есть скрыт внутри выливного элемента 1, так как первый конец 18 уже вышел из зацепления с осевым фиксатором 12 запорной крышки 2.
Таким образом, при использовании укупорочного устройства заявленной конструкции достигают двойной визуальной индикации первого раскрытия за счет появления индикаторного венчика 13 и второго конца 19 средства индикации вскрытия 4, выполненного в виде сигнального элемента.
Укупорка бутылки укупорочным устройством заявленной конструкции выполняется нажатием сверху вниз посредством укупорочной машины (не показана).
Все детали укупорочного устройства для бутылки изготавливают из экологически чистых полимерных материалов на высокопроизводительных термопластавтоматах литьем под давлением на пресс-формах с горячеканальной системой и штампах.
Предложенная полезная модель позволяет повысить надежность фиксации средства индикации вскрытия в укупорочном устройстве до первого раскрытия бутылки, упрощение сборки конструкции устройства и плавность и стабильность истечения потока жидкости из бутылки, а так же обеспечение двойной визуальной индикации первого вскрытия бутылки.