УКУПОРОЧНЫЙ ПОЛИМЕРНЫЙ КОЛПАЧОК ДЛЯ БУТЫЛКИ
POLYMER CAPSULE FOR THE BOTTLE

В целом настоящее изобретение относится к упаковке, конкретно - к колпачку, предназначенному для закрепления на наружной периферии горлышка или стенки сливного отверстия сосуда (бутылки) для хранения жидкости, а еще более конкретно - к укупорочному полимерному колпачку для бутылки.
Предполагается, что заявляемый колпачок найдет применение прежде всего для укупорки бутылок со спиртосодержащими напитками, но его также можно применять, например, для укупорки бутылок для жидких продуктов, таких как жидкие пищевые масла, молоко, сливки и т.д. Кроме этого, заявляемый колпачок, без сомнения, найдет применение для укупорки бутылок с техническими жидкостями, такими как технический спирт, ацетон и т.д.
Если речь идет о жидких пищевых продуктах, то к их упаковке (т.е. укупоренной колпачком бутылке) в первую очередь предъявляется требование безопасности, т.е. обеспечение безопасности самого жидкого пищевого продукта в течение регламентированного времени хранения в бутылке, а также в ходе употребления пищевого продукта пользователем, купившим этот продукт для употребления.
Дополнительным существенным требованием, которое в настоящее время предъявляется к упаковке такого типа, является предотвращение случайного или умышленного несанкционированного вскрытия бутылки, которое также отражается на безопасности упаковки и на безопасности употребления продукта, другими словами сам колпачок должен «свидетельствовать» пользователю о том, вскрывалась ли бутылка до того, как это сделал сам пользователь или такого вскрытия не было.
Если бутылка содержит непищевой продукт, то к такой упаковке также предъявляются требования безопасности содержимого и выявления несанкционированного вскрытия бутылки.
Заявителю не известен колпачок для бутылки заявляемого типа, который можно было бы позиционировать в качестве ближайшего аналога (прототипа).
В основу изобретения поставлена задача расширения арсенала укупорочных колпачков из полимерного материала для бутылки, отвечающим требованиям обеспечения безопасности содержимого бутылки в течении регламентированного срока хранения и выявления несанкционированного вскрытия бутылки, при этом конструкция укупорочного полимерного колпачка для бутылки должна быть максимально простой, т.е. до вскрытия бутылки содержать минимальное количество, не более двух, деталей, другими словами - должна быть обеспечена простота конструкции и технологичность изготовления колпачка.
Эта задача решена за счет того, что в рамках настоящей патентной заявки предлагается новый укупорочный полимерный колпачок для бутылки, содержащий, до вскрытия бутылки, выполненные из полимерного материала корпус и установленную на корпусе П-образную крышку. П-образная крышка имеет круглую горизонтальную стенку, от которой отходит вниз кольцеобразная вертикальная стенка, содержащая обращенный вовнутрь уступ для позиционирования П-образной крышки относительно корпуса и прилегающую к уступу выемку.
Корпус содержит выполненные в виде единой детали, содержащей
вставляемую в венчик бутылки Т-образную пробку, имеющую по существу цилиндрический уплотняющий элементе герметизирующими кольцеобразными ребрами, выполненными на наружной поверхности цилиндрического уплотняющего элемента, кольцеобразную горизонтальную стенку, примыкающая к цилиндрическому уплотняющему элементу над герметизирующими кольцеобразными ребрами, примыкающую к кольцеобразной горизонтальной стенке кольцеобразную вертикальную стенку, в которой выполнена выемка, в которую вставлен уступ П-образной крышки для позиционирования П-образной крышки относительно корпуса,
устанавливаемое на венчике бутылки монтажное кольцо, имеющее вертикальную стенку, на внутренней поверхности которой выполнено множество вертикальных ребер, предотвращающих прокручивание монтажного кольца относительно венчика бутылки, и кольцеобразную юбку, обеспечивающую фиксацию колпачка на венчике бутылки, и
отрывное кольцо контроля вскрытия бутылки, имеющее вертикальную стенку, которая своей верхней кромкой через верхнюю линию разрыва соединена с нижней кромкой кольцеобразной вертикальной стенки Т-образной пробки и своей нижней кромкой через нижнюю линию разрыва соединена с верхней кромкой вертикальной стенки монтажного кольца, и отрывной язычок, выполненный с вертикальной стенкой отрывного кольца в виде единой детали и расположенный в выемке кольцеобразной вертикальной стенки П-образной крышки.
Расширение арсенала колпачков заявленного типа обеспечивается тем, что заявитель предложил новый укупорочный полимерный колпачок для бутылки.
До первого вскрытия бутылки надежность укупорки бутылки обеспечивается за счет того, что в конструкции колпачка предусмотрена Т-образная пробка, которая надежно зафиксирована в горлышке бутылки прежде всего за счет натяга, обусловленного разницей диаметров между наружной поверхностью цилиндрического уплотняющего элемента Т-образной пробки и внутренней поверхностью венчика бутылки, а также за счет того, что сама Т- образная пробка удерживается на венчике бутылки другими элементами корпуса, а именно П-образной крышкой, отрывным кольцом контроля вскрытия бутылки и монтажным кольцом, которое закрепляется на венчике бутылки.
После первого вскрытия бутылки, т.е. после того, как от колпачка отрывают отрывное кольцо контроля вскрытия бутылки, первый раз из венчика бутылки вынимают Т-образную пробку с П-образной крышкой, и потом в венчик бутылки вставляют Т-образную пробку с П-образной крышкой, надежность укупорки бутылки обеспечивается за счеттого, что в конструкции колпачка предусмотрена Т-образная пробка, которая надежно фиксируется в горлышке бутылки за счет натяга, обусловленного разницей диаметров между наружной поверхностью цилиндрического уплотняющего элемента Т-образной пробки и внутренней поверхностью венчика бутылки.
Наличие герметизирующих кольцеобразных ребер/выполненных на наружной поверхности цилиндрического уплотняющего элемента Т-образной пробки окончательно обеспечивает надежность укупоривания бутылки, как до ее первого вскрытия, так и после ее первого вскрытия.
Предусмотренное в конструкции заявляемого колпачка отрывное кольцо контроля вскрытия бутылки является надежным индикатором контроля вскрытия бутылки. Наш опыт использования заявляемого колпачка показал, что невозможно вскрыть бутылку без практически полного отрыва кольца контроля вскрытия от других элементов корпуса колпачка. А отрыв кольца контроля вскрытия от других элементов корпуса колпачка очень хорошо виден, и у пользователя не возникает сомнений в том, вскрывалась ли до него бутылка или вскрытия бутылки не было.
До отрыва кольца контроля вскрытия от других элементов корпуса колпачка колпачок содержит только две соединяемые детали, а именно корпус и установленную на корпусе П-образную крышку, что свидетельствуете простоте и технологичности изготовления колпачка.
Применение для изготовления заявляемого колпачка именно полимерных материалов также упрощает технологию его изготовления и создает возможность крупносерийного производства.
Было бы целесообразно, чтобы крышка в заявляемом укупорочном полимерном колпачке для бутылки имела на своей внутренней поверхности кольцеобразной вертикальной стенки по меньшей мере один выступ-фиксатор, а Т-образная пробка имела в своей кольцеобразной вертикальной стенке со стороны нижней кромки по меньшей мере одну выемку-фиксатор, и при этом выступ-фиксатор был бы расположен выемке-фиксаторе. По сути в предыдущем предложении раскрыт простой и надежный механизм соединения П-образной крышки и Т-образной пробки, которые соединяются в процессе укупорки бутылки колпачком. Существенным преимуществом такого механизма соединения является то, что представляет собой защелкивающийся механизм, соединяющий крышку и пробку под воздействием одного осевого усилия (одного осевого движения), при этом рассоединение крышки и пробки без оставления следов вскрытия колпачка очень проблематично.
Было бы разумно, чтобы крышка заявляемого колпачка для бутылки имела на своей внутренней поверхности кольцеобразной вертикальной стенки, в ее верхней части, множество вертикально ориентированных шлицов, а Т-образная пробка имела на своей наружной поверхность кольцеобразной вертикальной стенки, у верхней кромки, множество вертикально ориентированных канавок, при этом шлицы расположены в канавках. Такое выполнение гарантирует то, что при соединении крышки и корпуса крышка «садится» на пробку именно в заданное положение без каких-либо перекосов, и кроме этого после соединения крышки и корпуса исключается возможность осевого поворота крышки относительно корпуса.
Не менее разумно, чтобы цилиндрический уплотняющий элементе герметизирующими кольцеобразными ребрами заявляемого колпачка для бутылки имел полость, открытую со стороны нижней торцевой поверхности цилиндрического уплотняющего элемента. Такое выполнение способствует тому, что лучше проявляются упругие свойства полимерного материала изготовления корпуса колпачка, за счет чего надежность укупорки бутылки увеличивается.
Заявитель считает, что кольцеобразная юбка монтажного кольца должна быть выполнена именно над вертикальными ребрами монтажного кольца. Это оптимальный вариант взаимного расположения ребер и кольцеобразной юбки, так как при таком взаимном расположении юбка монтажного кольца гарантированно садится в кольцеобразную канавку, выполненной на внешней поверхности венчика бутылки, при укупорке бутылки колпачком.
Целесообразен вариант изготовления укупорочного полимерного колпачка для бутылки, при котором верхняя и нижняя линии разрыва представляют собой множество ориентированных по горизонтальной окружности отверстий, чередующихся с участками разрыва, соединяющими отрывное кольцо контроля вскрытия бутылки с монтажным кольцом или П-образной пробкой. Без сомнения, линии разрыва могут быть выполнены как-то иначе, например, линия разрыва может представлять собой кольцеобразное утоньшение стенки корпуса колпачка. Но заявитель опытным путем пришел к тому, что выполнение линии разрыва в виде множество ориентированных по горизонтальной окружности отверстий, чередующихся с участками разрыва, является более технологичным и надежным.
Также было бы целесообразно, если бы заявляемый укупорочный колпачок для бутылки имел множество вертикально ориентированных ребер, выполненных на внутренней поверхности вертикальной стенки отрывного кольца контроля вскрытия бутылки. Такие ребра предотвращают осевое прокручивание колпачка относительно венчика бутылки.
Заявитель считает, что профиль язычка отрывного кольца контроля вскрытия бутылки должен по существу совпадать с профилем выемки в кольцеобразной вертикальной стенки П-образной крышки. Такое исполнение позволяет "утопить" язычок в теле П-образной крышки, т.е. язычок не выходит за внешнюю цилиндрическую габаритную поверхность колпачка, не торчит из него. Такое исполнение целесообразно не только с эстетической точки зрения, но и повышает безопасность использования колпачка, так как если язычок будет выступать за указанную поверхность колпачка, то пользователь при совершении неловкого движения может поранить пальцы или ладонь руки, что крайне нежелательно.
На взгляд заявителя полипропилен является наиболее удачным материалом для изготовления крышки, а полиэтилен является наиболее удачным материалом для изготовления корпуса колпачка. Оба материала обладают пластичностью, достаточной для изготовления крышки и корпуса колпачка, колпачок из этих материалов получается легким, устойчивым к вредному воздействию окружающей среды, в общем обладает всеми преимуществами полимерных материалов, которые хорошо известны специалистам в области упаковки.
В дальнейшем заявляемый укупорочный полимерный колпачок для бутылки будет описан в деталях со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых
Фиг. 1 изображает перспективный вид сверху на колпачок, выполненный согласно настоящему изобретению, в положении до первого вскрытия укупоренной бутылки;
Фиг. 2 изображает колпачок, выполненный согласно настоящему изобретению, вид спереди, до первого вскрытия укупоренной бутылки;
Фиг. 3 изображает перспективный вид сверху на П-образную крышку;
Фиг. 4 изображает перспективный вид снизу на П-образную крышку;
Фиг. 5 изображает перспективный вид снизу на Т-образную пробку;
Фиг. 6 изображает перспективный вид сверху на Т-образную пробку;
Фиг. 7 изображает перспективный вид сверху на монтажное кольцо;
Фиг. 8 изображает перспективный вид снизу на монтажное кольцо;
Фиг. 9 изображает перспективный вид сверху на отрывное кольцо контроля вскрытия бутылки;
Фиг. 10 изображает еще один перспективный вид сверху на отрывное кольцо контроля вскрытия бутылки;
Фиг. 11 изображает осевой разрез укупорочного полимерного колпачка для бутылки, выполненного согласно настоящему изобретению, до установки колпачка на венчик бутылки;
все чертежи выполнены в увеличенном масштабе.
Как это хорошо видно, колпачок содержит корпус 1 и установленную на корпусе 1 П-образную крышку, смотрите Фиг. 1 и Фиг. 2. Корпус 1 выполнен из полиэтилена, П-образная крышка выполнена из полипропилена.
П-образная крышка 2 (смотрите Фиг. 3 и Фиг. 4) имеет круглую горизонтальную стенку 3, от которой отходит вниз кольцеобразная вертикальная стенка 4, содержащая обращенный вовнутрь уступ 5 для позиционирования П-образной крышки 2 относительно корпуса 1, и прилегающую к уступу 5 выемку 6. Крышка 2, на своей внутренней поверхности 7 кольцеобразной вертикальной стенки 4, имеет по меньшей мере один выступ-фиксатор 8. Кроме этого, крышка 2, на своей внутренней поверхности 7 кольцеобразной вертикальной стенки 4, в ее верхней части, имеет множество вертикально ориентированных шлицов 9.
Корпус 1 содержит выполненные в виде единой детали
вставляемую в венчик бутылки Т-образную пробку 10 (смотрите Фиг. 5 и Фиг. 6), имеющую
по существу цилиндрический уплотняющий элемент 11 с герметизирующими кольцеобразными ребрами 12, выполненными на наружной поверхности 13 цилиндрического уплотняющего элемента 11,
кольцеобразную горизонтальную стенку 14, примыкающая к цилиндрическому уплотняющему элементу 11 над герметизирующими кольцеобразными ребрами 12,
примыкающую к кольцеобразной горизонтальной стенке 14 кольцеобразную вертикальную стенку 15, в которой выполнена выемка 16, в которую вставляется уступ 5 П-образной крышки 2 для позиционирования П-образной крышки 2 относительно корпуса 1;
устанавливаемое на венчике бутылки монтажное кольцо 17 (смотрите Фиг. 7 и Фиг. 8), имеющее цилиндрическую вертикальную стенку 18, на внутренней поверхности 19 которой выполнено множество вертикальных ребер 20, предотвращающих прокручивание монтажного кольца 17 относительно венчика бутылки, и кольцеобразную юбку 21, обеспечивающую фиксацию колпачка на венчике бутылки;
отрывное кольцо 22 (смотрите Фиг. 9 и Фиг. 10) контроля вскрытия бутылки, имеющее вертикальную стенку 23, которая своей верхней кромкой 24 через верхнюю линию разрыва 25 (смотрите Фиг. 2) соединена с нижней кромкой 26 (смотрите Фиг. 5) кольцеобразной вертикальной стенки 15 Т-образной пробки, и своей нижней кромкой 27 через нижнюю линию разрыва 28 соединена с верхней кромкой 29 вертикальной стенки 18 монтажного кольца 17, и отрывной язычок 30, выполненный с вертикальной стенкой 23 отрывного кольца 22 в виде единой детали и расположенный в выемке 6 кольцеобразной вертикальной стенки 4 П-образной крышки.
Т-образная пробка 10, в своей кольцеобразной вертикальной стенке 15, со стороны нижней кромки 26, имеет по меньшей мере одну выемку-фиксатор 31 (смотрите Фиг. 5), в данном варианте выполнения колпачка их три. Выступ-фиксатор 8 П-образной крышки 2 расположен в выемке-фиксаторе 31 Т-образной пробки 10, за счет этого П-образная крышка 2 надежно фиксируется на Т-образной пробке 10.
Кроме этого, Т-образная пробка 10, на своей наружной поверхности 32 кольцеобразной вертикальной стенки 15, у верхней кромки 33, имеет множество вертикально ориентированных канавок 34 (смотрите Фиг. 5 и Фиг. 6). Шлицы 9 П-образной крышки 2 расположены в канавках 34 Т-образной пробки 10, за счет этого предотвращается осевое прокручивание П-образной крышки 2 относительно Т-образной пробки 10.
Цилиндрический уплотняющий элемент 11 Т-образной пробки 10 имеет полость 35, открытую со стороны нижней торцевой поверхности 36 цилиндрического уплотняющего элемента 11 (смотрите Фиг. 5).
Кольцеобразная юбка 21 монтажного кольца 17 выполнена над вертикальными ребрами 20 монтажного кольца 17 (смотрите Фиг. 7 и Фиг. 8).
Верхняя линия разрыва 25, соединяющая отрывное кольцо 22 контроля вскрытия бутылки с Т-образной пробкой 11, содержит множество ориентированных по горизонтальной окружности участков 37 разрыва, соединяющих верхнюю кромку 24 отрывного кольца 22 контроля вскрытия бутылки и нижнюю кромку 26 кольцеобразной вертикальной стенки 15 Т-образной пробки (смотрите Фиг. 2, Фиг. 5, Фиг. 9 и Фиг. 11).
Нижняя линия 28 разрыва, соединяющая отрывное кольцо 22 контроля вскрытия бутылки с монтажным кольцом 17, содержит множество ориентированных по горизонтальной окружности участков 38 разрыва, соединяющими нижнюю кромку 27 отрывного кольца 22 контроля вскрытия бутылки и верхнюю кромку 29 монтажного кольца 17 (смотрите Фиг. 2, Фиг. 7, Фиг. 9 и Фиг. 11).
На внутренней поверхности 39 (смотрите Фиг. 9 и Фиг. 10) вертикальной стенки 23 отрывного кольца 22 контроля вскрытия бутылки выполнены множество вертикально ориентированных ребер 40, примыкающих к участкам разрыва 37, соединяющих верхнюю кромку 24 отрывного кольца 22 контроля вскрытия бутылки и нижнюю кромку 26 кольцеобразной вертикальной стенки 15 Т-образной пробки.
Профиль язычка 30 отрывного кольца 22 контроля вскрытия бутылки по меньшей мере частично совпадает с профилем выемки 6 в кольцеобразной вертикальной стенке 4 П-образной крышки 2 (смотрите Фиг. 2 и Фиг. 4).
Крышку и корпус заявляемого полимерного колпачка для укупоривания бутылки изготавливают отдельно с применением способа литья деталей из полимерных материалов под давлением. Изготовление крышки и корпуса не представляет сложности для среднего специалиста в области изготовления деталей из полимерных материалов. И обратите внимание - для изготовления колпачка нужно отлить из полимерных материалов только две детали.
Затем П-образную крышку соединяют с корпусом, образуя колпачок, который за одно осевое (по отношению к продольной оси бутылки) движение укупоривается на венчик заполненной жидкостью бутылки. На Фиг. 11 изображен осевой разрез колпачка, выполненного согласно изобретению, до его установки на венчик. Данное изображение явным образом иллюстрирует конструкцию заявляемого колпачка в сборе.
Для первого вскрытия бутылки пользователь должен оторвать отрывное кольцо 22 контроля вскрытия бутылки от корпуса 1 колпачка, при этом разрываются участки разрыва 37 и 39, соединяющие отрывное кольцо 22 контроля вскрытия бутылки с Т-образной пробкой 10 и монтажным кольцом 17, таким образом разрушаются верхняя и нижняя линии разрыва 25 и 28. В результате этого действия у пользователя появляется возможность открыть бутылку, т.е. вынуть из горлышка бутылки П-образную крышку 2 с Т-образной пробкой 10, при этом монтажное кольцо 17 корпуса колпачка остается на венчике бутылки.
Если, например, пользователь не использовал за один раз все содержимое бутылки, то он может ее повторно укупорить Т-образной пробкой 10 с П-образной крышкой 2. Однако важным является то, что после повторной установки Т-образной пробки 10 с П-образной крышкой 2 на венчике бутылки между П-образной крышкой 2 и монтажным кольцом 17, на месте расположения отрывного кольца 22 контроля вскрытия бутылки, неминуемо образуется кольцеобразный зазор, ясным образом свидетельствующий о факте санкционированного или несанкционированного вскрытия бутылки.
Еще раз хотим подчеркнуть, что конструкция колпачка обеспечивает надежное укупоривание бутылки как до ее первого вскрытия, так и после ее последующих укупориваний, что обеспечивает безопасность употребления или применения содержимого бутылки в течение регламентированного времени употребления или применения содержимого бутылки.