УКУПОРОЧНОЕ УСТРОЙСТВО
CLOSURE DEVICE

Изобретение относится к укупорочным устройствам с дозаторами для бутылок и может быть использовано для укупорки ценных напитков и жидкостей другого назначения.
Известно укупорочное устройство, которое выполнено в виде пробки с дозатором для бутылки, содержащее расположенный вдоль продольной оси основной корпус, жестко соединенный с горловиной бутылки для обеспечения ее герметичности, рабочий элемент, закрепленный на основном корпусе снаружи его, жестко в осевом направлении и с возможностью вращения относительно основного корпуса, дозатор, связанный с рабочим элементом резьбовым соединением с возможностью своего осевого перемещения вдоль продольной оси при вращении рабочего элемента относительно основного корпуса (см. RU 2369543. Укупорочное устройство с дозатором, МПК B65D 47/24, B65D 49/04, опубл. 10.03.2009).
Основной корпус имеет трубчатую конфигурацию и характеризуется наличием внутренней полости вдоль продольной оси устройства, которая ограничена его боковой внутренней стенкой с направляющим участком, с которым осуществляет контакт стенка дозатора. Боковая стенка основного корпуса с направляющим участком снабжена расширяющимся участком в основном цилиндрической формы внутреннего диаметра больше диаметра направляющего участка. Переходный участок выполнен в виде наклонной плоскости и обеспечивает слив остатков жидкости обратно в бутылку при возврате ее в вертикальное положение. Во внутренней полости выполнено входное отверстие для выпивания жидкости.
Рабочий элемент установлен снаружи укупорочного устройства с радиальным зазором относительно основного корпуса и снабжен крышкой, закрывающей верхнюю часть трубчатого корпуса. Крышка трубчатого корпуса соединена по периметру с верхним краем трубчатого корпуса при помощи одного или нескольких соединительных элементов - перемычек, радиально расположенных и разделенных прорезями.
Дозатор выполнен из трех концентрично расположенных цилиндрических стенок: боковой наружной, средней и внутренней. Наружная поверхность боковой наружной стенки дозатора снабжена резьбовым участком, взаимодействующим с резьбовым участком внутренней поверхности рабочего элемента для телескопического соединения дозатора с ним. Боковая наружная стенка и средняя цилиндрическая стенка дозатора. Задачей изобретения является исключение разбрызгивания жидкости как внутри устройства, так и вне его при розливе жидкости, с обеспечением спокойного ее истечения, путем ограничения этого потока и исключения тем самым насыщения его пузырьками воздуха.
Задача решается и технический результат достигается конструкцией укупорочного устройства, включающей, как и прототип, расположенный вдоль продольной оси основной корпус, жестко соединенный с горловиной бутылки, рабочий элемент, закрепленный на основном корпусе снаружи его, жестко в осевом направлении и с возможностью вращения относительно основного корпуса, дозатор, связанный с рабочим элементом резьбовым соединением с возможностью своего осевого перемещения вдоль продольной оси при вращении рабочего элемента относительно основного корпуса.
Основной корпус имеет трубчатую конфигурацию и характеризуется наличием внутренней полости вдоль продольной оси устройства, которая ограничена его боковой внутренней стенкой с направляющим участком, с возможностью контакта с ним стенки дозатора. Боковая стенка основного корпуса с направляющим участком снабжена конечным участком и переходным участком, соединяющим их, цилиндрической формы с внутренним диаметром. Во внутренней полости основного корпуса выполнено входное отверстие для выливания жидкости.
Рабочий элемент установлен снаружи укупорочного устройства с радиальным зазором относительно основного корпуса и снабжен крышкой.
Дозатор выполнен из трех концентрично расположенных цилиндрических стенок: боковой наружной, средней и внутренней. Дозатор установлен с возможностью его взаимодействия с основным корпусом с обеспечением его перемещения относительно основного корпуса из закрытого положения в выдвинутое открытое положение, в котором дозатор находится на определенном заданном расстоянии от основного корпуса и с обеспечением открывания или закрывания прохода между внутренней полостью основного корпуса и выходным для жидкости каналом. Для этого наружная поверхность боковой наружной стенки дозатора снабжена резьбовым участком, взаимодействующим с резьбовым участком внутренней поверхности рабочего элемента для телескопического соединения дозатора с ним. Средняя и внутренняя стенки дозатора при подъеме дозатора вверх, при открытом укупорочном устройстве, формируют кольцевой канал, выходной для жидкости, с выходным боковым отверстием, расположенным радиально относительно продольной оси. Боковое отверстие включает кольцевую прорезь пустотелого корпуса. Стенки выходного канала отогнуты в сторону выходного отверстия. Средняя стенка образуют промежуточную полость кольцевой конфигурации. Средняя и внутренняя стенки дозатора при подъеме дозатора вверх, при открытом укупорочном устройстве, формируют кольцевой канал, выходной для жидкости, с выходным боковым отверстием, расположенным радиально относительно продольной оси. Боковое отверстие включает кольцевую прорезь пустотелого корпуса.
Стенки выходного канала отогнуты в сторону выходного отверстия. Средняя стенка дозатора расположена в кольцевой полости основного корпуса, расположенной соосно ее внутренней полости и определяющей зону перемещения дозатора. Вращение рабочего элемента обеспечивает передвижение дозатора относительно основного корпуса из закрытого положения, при котором дозатор взаимодействует с основным корпусом, в выдвинутое открытое положение, в котором дозатор находится на определенном заданном расстоянии от основного корпуса. Следствием осевого перемещения дозатора относительно основного корпуса является открывание или закрывание прохода, образованного между выходным для жидкости каналом и внутренней полостью основного корпуса.
Как только дозатор становится в выдвинутом положении, содержимое бутылки может выливаться через отверстие в дне полости путем наклона бутылки.
Конструкция является единым неразъемным соединением, исключающим попадание ее фрагментов в окружающую среду при вскрытии укупорочного устройства. Конструкция предотвращает повторное наполнение бутылки и обеспечивает выливание жидкости из выходного канала в любом направлении наклона для устранения необходимости наклона бутылки только в сторону расположения бокового выходного отверстия. Конструкция обеспечивает оптимальную функцию закрытия, поскольку устраняет попадание пыли и др. загрязняющих веществ в бутылку, гарантирует сохранение качества содержимого. Указанное укупорочное устройство выбрано в качестве ближайшего аналога.
Конструкция устройства за счет наличия расширяющегося участка цилиндрической формы внутреннего диаметра больше диаметра направляющего участка в боковой стенке основного корпуса создает условия для обеспечения широкого потока жидкости из бутылки к выходу устройства. Поток жидкости из бутылки разливается, «захлебывается», образует брызги напитка, увлажняя зоны устройства, соседние с проходным каналом, что является его недостатком. Особенно сильно этот эффект проявляется при наклоне бутылки относительно исходного ее положения, когда начинает проявляться эффект гидрозатвора, в пределах наклона от 130 до 150°. дозатора расположена в кольцевой полости основного корпуса, которая выполнена соосно ее внутренней полости и определяет зону перемещения дозатора.
Отличием предлагаемой конструкции от прототипа является следующее. Боковая внутренняя стенка основного корпуса выполнена с сужающимся конечным участком, внутренний диаметром которого меньше диаметра направляющего участка этой стенки, а соединяющий их переходный участок ориентирован от направляющего участка стенки к оси устройства. Наличие не расширяющегося, а сужающегося участка направляющей стенки основного корпуса устройства в сторону к продольной оси устройства обеспечивает ограничение канала истечения жидкости из бутылки, спокойное, ламинарное ее истечение без насыщения пузырьками воздуха и без разбрызгивания.
На фиг.1 изображено продольное сечение бутылки, снабженной укупорочным устройством в закрытом положении, на фигуре 2 - продольное сечение бутылки с укупорочным устройством в его открытом положении, на фиг.3 показан основной корпус, на фиг.4 - аксонометрическое изображение дозатора укупорочного устройства.
Как видно из чертежей, укупорочное устройство содержит расположенный вдоль оси 1 бутылки 2 основной корпус 3, жестко соединенный с горловиной бутылки 2, рабочий элемент 4, закрепленный на основном корпусе 3 жестко в осевом направлении, с возможностью вращения относительно основного корпуса 3, и дозатор 5, связанный с рабочим элементом 4 посредством резьбового соединения и с возможностью осевого перемещения при вращении рабочего элемента 4 относительно основного корпуса 3 вдоль продольной оси 1. Основной корпус 3 имеет участок 6, предназначенный для крепления к горловине 7 бутылки 2, и направляющий участок 8, который в осевом направлении является продолжением участка 6 и предназначен для взаимодействия с дозатором 5. Участки 6 и 8 имеют кольцевые полости 10 и 12 соответственно, концентрично расположенные вдоль оси 1. Кольцевые полости 10 и 12 ограничены соответствующими боковыми цилиндрическими стенкам, расположенными вдоль оси 1, и соединенными между собой кольцевым фланцем 13. В кольцевой полости 10 расположен буртик 14 горловины 7 бутылки 2 и имеются участки 15, обеспечивающие герметичность между бутылкой 2 и основным корпусом 3, исключающим проход жидкости за счет установки буртика 14 в полость 10 с натягом. Участки 15, обеспечивающие герметичность, представляют собой кольцевые участки одной из поверхностей полости 10, соприкасающиеся в радиальном направлении с боковой наружной поверхностью буртика 14. Участок 6 включает также в себя элементы 16а, обеспечивающие крепление основного корпуса 3 к бутылке 2 в осевом направлении, и элементы 16в, обеспечивающие крепление основного корпуса 3 к бутылке 2 в радиальном направлении, определяющие осевую и радиальную фиксацию основного корпуса 3 к бутылке 2 благодаря взаимодействию с соответствующими конструктивными элементами 17а и 17в горловины 7 бутылки 2. Элементы 16а представляют собой выступы на участке 6 и расположены в соответствии с окнами на участке 6 на определенном расстоянии друг от друга. Элементы 16а зафиксированы под нижней поверхностью элемента 17а - под нижней поверхностью буртика 14. Основной корпус 3 зафиксирован в осевом направлении относительно буртика 14. Элементы 16в, обеспечивающие фиксацию в радиальном направлении, представляют собой продольные ребра, выступающие радиально внутрь из цилиндрической стенки участка 6 основного корпуса 3. Элементы 16в зафиксированы с помощью конструктивных элементов 17в - зубьев, радиально расположенных и выступающих из горловины 7 бутылки 2, обеспечивая предотвращение вращения вокруг оси 1 основного корпуса 3 относительно горловины 7.
1
Основной корпус 3 имеет трубчатую конфигурацию и характеризуется наличием внутренней полости 20 в основном корпусе 3 вдоль оси 1, которая ограничена боковой внутренней стенкой 21 и ее продолжением 21К Боковая стенка 21 имеет направляющий участок 22 в основном цилиндрической формы и сужающийся участок 23 в основном цилиндрической формы и имеющий внутренний диаметр меньше диаметра участка 22; направляющий участок 22 соединен с сужающимся участком 23 через переходный участок 24, отходящий от участка 22 в сторону участка 23, к оси 1.
Во внутренней полости 20 выполнено входное отверстие 25, расположенное внутри участка 6, закрепленного на горловине 7 бутылки 2. Входное отверстие 25 может иметь круглую форму с перекрестием (не показано).
Рабочий элемент 4 включает трубчатый корпус 30 цилиндрической конфигурации, установленный снаружи устройства с радиальным зазором относительно участка 6 основного корпуса 3, и крышку 31, закрывающую верхнюю часть трубчатого корпуса 30. На боковой внутренней поверхности трубчатого корпуса 30 рабочего элемента 4 по его длине выполнены нижний 32 и верхний 33 буртики, выступающие внутрь. На наружной поверхности основного корпуса 3 по его длине выполнены нижний и верхний буртики 34, 35, взаимодействующие с соответствующими буртиками 32, 33 трубчатого корпуса 30 рабочего элемента 4, обеспечивающие жесткое крепление рабочего элемента 4 на основном корпусе 3 в осевом направлении. Крышка 31 трубчатого корпуса 30 соединена по периметру с верхним краем 36 трубчатого корпуса 30 при помощи одного или нескольких соединительных элементов 37 - перемычек, радиально расположенных и разделенных прорезями 38. Крышка 31 имеет шейку 39, выступающую внутрь корпуса 30.
Дозатор 5 включает пустотелый корпус 40, расположенный вдоль оси 1 и ограниченный боковой цилиндрической стенкой 41, имеющей наружную боковую поверхность 42 с резьбовым участком 43, соприкасающимся с резьбовым участком 44 на внутренней поверхности трубчатого корпуса 30, и верхнюю конечную часть 45, расположенную в основном перпендикулярно оси 1 и имеющую кольцевой желоб 46, в котором с натягом установлена шейка 39 крышки 31. Резьбовой участок 44 выполнен с выступами 48.
Пустотелый корпус 40 дозатора 5 имеет во внутренней части канал 51 кольцевой конфигурации (фиг.2) с выходным боковым отверстием 52, расположенным радиально относительно оси 1. Канал 51 включает осевой участок 53, параллельный оси 1, и радиальный участок 54, заканчивающийся выходным боковым отверстием 52, которое включает кольцевую прорезь и определяется наружной боковой поверхностью 42 пустотелого корпуса 40.
Канал 51 ограничен внутренней стенкой 55 дозатора 5, расположенной с внутренней стороны канала 51, и средней стенкой 56 с наружной стороны канала 51; обе стенки 55, 56 соосны оси 1 и отогнуты в сторону выходного отверстия 52. Стенки 55, 56 расположены на периферии канала 51 в непосредственной близости от выходного отверстия 52 и связаны друг с другом посредством ребер 57, расположенных радиально относительно оси 1. Стенки 55, 56 расположены соосно с внутренней стороны по отношению к наружной боковой стенке 41, которая отделена от стенки 56 промежуточной полостью 58 кольцевой конфигурации. Стенка 56 расположена в кольцевой полости 12 основного корпуса 3, которая определяет зону перемещения дозатора 5 и имеет продольные пазы 59 (фиг.3), взаимодействующие с расположенными по окружности продольными наружными выступами 60 стенки 56 (фиг.4) для угловой фиксации дозатора 5 относительно основного корпуса 3. Стенка 56 дозатора 5 установлена с возможностью осевого перемещения относительно основного корпуса 3 при одновременной фиксации в радиальном направлении, что обеспечивается размещением стенки 56 в кольцевой полости 12. Стенка 55 расположена с натягом (тугая посадка) в радиальном направлении внутри направляющего участка 22 полости 20 (фиг.1) в закрытом положении устройства, при этом стенка 56, размещенная в полости 12, установлена с наружной стороны участка 22 соосно ему, с натягом; зоны соприкосновения между стенкой 55 и участком 23, а также между стенкой 56 и участком 22 определяют зоны герметичности 61 и 62 соответственно в радиальном направлении между основным корпусом 3 и дозатором 5 в закрытом положении устройства.
1
1
1
Боковая стенка 21 как продолжение стенки 21 полости 20 основного корпуса 3 расположена в канале 51 и взаимодействует со стенками 55 и 56 канала 51, выполненными с возможностью перемещения относительно боковой стенки 21 \ при этом обеспечивается герметичность для жидкости через участки 61, 62 в радиальном направлении в закрытом положении дозатора. Участки герметичности 61 и 62 расположены между дозатором 5 и основным корпусом 3, и их место расположения определяется зонами соприкосновения между боковой стенкой 21 и стенками 55 и 56 канала 51, которые специально расположены на противоположных поверхностях боковой стенки 21.
1
Основной корпус 3 плотно закреплен на бутылке 2, при этом рабочий элемент 4 соединен с основным корпусом 3 в осевом направлении и с возможностью вращения относительно него, из чего следует, что рабочий элемент 4 также закреплен на бутылке 2. Дозатор 5 имеет телескопическое соединение с рабочим элементом 4 через резьбовые участки 43 и 44 с возможностью осевого перемещения относительно основного корпуса 3 путем вращения рабочего элемента 4 относительно основного корпуса 3, следствием чего является открывание или закрывание прохода 63 (фиг.2), образованного между каналом 51 и внутренней полостью 20. Поскольку дозатор 5 имеет угловое соединение с основным корпусом 3 и, следовательно, с бутылкой 2, вращение рабочего элемента 4 обеспечивает передвижение дозатора 5 относительно основного корпуса 3 из закрытого положения, когда дозатор 5 взаимодействует с основным корпусом 3, а проход 63 между полостью 20 и каналом 51 закрыт боковой стенкой 21, в выдвинутое открытое положение, в котором дозатор 5 находится на определенном заданном расстоянии от основного корпуса 3, а проход 63 открыт (фиг.2).
Когда бутылка 2 с укупорочным устройством открывается первый раз, вращение рабочего элемента 4 относительно бутылки 2 вызывает отламывание перемычек 37 и отделение крышки 31 от трубчатого корпуса 30, но шейка 39 дозатора 5, находящаяся в тесном контакте со стенками кольцевого желоба 46 дозатора 5, плотно удерживает крышку 31, соединенную с дозатором 5, избегая ее попадания в окружающую среду. Перемычки 37 выполняют функции пломбы, гарантирующей целостность жидкости в бутылке 2.
Как только дозатор 5 становится в выдвинутом положении, содержимое бутылки может выливаться через отверстие 25 в дне полости 20 путем наклона бутылки. Жидкость вытекает через полость 20, открытый проход 63, канал 51 до выходного отверстия 52.
Укупорочное устройство работает следующим образом.
При необходимости открыть бутылку вращением рабочего элемента за счет взаимодействия резьбовых участков 43-44 добиваются подъема дозатора 5, с которым, как его составная часть, начинают перемещаться его стенки 55, 56. На радиальные перемычки 37 начинает действовать значительное усилие, и они, ослабленные радиальными прорезями 38 между ними, разрываются. Рабочий элемент 4 остается на основном корпусе 3, крышка 31 - на дозаторе 5, будучи жестко закрепленной на нем с помощью шейки 39. Первоначальное вскрытие осуществлено, канал 63 для жидкости сформирован (открыт). Далее наклоном бутылки 2 относительно ее исходного вертикального положения жидкость из бутылки выливают, при этом жидкость проходит путь из бутылки 2, минуя отверстие 25, полость 20 основного корпуса 3, суженный участок 23, проходя далее по каналу 63, кольцевому каналу 51, ограниченному стенками 56, 55 дозатора 5, через кольцевую прорезь выходного отверстия 52, ограниченную фланцами 45. При этом суженный участок 23 ограничивает канал истечения жидкости из бутылки по отношению к прототипу, делает его более направленным и регулируемым, с ламинарным истечением жидкости через выходные каналы, нормализуя спокойное истечение жидкости из бутылки без образования пузырьков воздуха и без ее разбрызгивания; спокойно истекаемая жидкость пузырьками воздуха не насыщается.
После розлива жидкости из бутылки ей придают первоначальное вертикальное положение горлышком 7 вверх и вращением рабочего корпуса в обратную сторону преобразуют вращательное движение рабочего элемента в осевое перемещение дозатора вместе с жестко закрепленной на нем крышкой, дозатор со стенкой 55 опускают на ее посадочное место сужающегося участка 23, закрывая канал 63 для жидкости, плотно укупоривая основной корпус 3.