КРЫШКА ЕМКОСТИ С УСТРОЙСТВОМ ДЛЯ ВЫРАВНИВАНИЯ ДАВЛЕНИЯ
CONTAINER LID WITH DEVICE FOR PRESSURE EQUALISATION

Изобретение относится к крышке емкости, в частности, к банке для напитков, содержащей по существу ровную плоскую поверхность, а также по меньшей мере одно выливное отверстие, расположенное на плоской поверхности крышки, которое может закрываться с обеспечением непроницаемости для газа и/или жидкости, причем запорный элемент установлен с возможностью перемещения из положения закрытия в положение открытия, и предусмотрено по меньшей мере одно устройство для выравнивания давления с по меньшей мере одним отверстием для выравнивания давления, которое взаимодействует с исполнительным элементом, причем предусмотрен по меньшей мере один запорный элемент для закрытия отверстия для выравнивания давления при установке исполнительного элемента в положение закрытия, и при перемещении исполнительного элемента из положения закрытия в положение открытия по меньшей мере одно отверстие для выравнивания давления освобождено.
Емкости, в частности, банки для напитков большей частью наполнены напитками, содержащими углекислоту, причем давление внутри банки для напитка может составлять до 6 бар. При открытии таких емкостей, находящихся под давлением, например, с помощью надрываемого язычка, часто это может привести к резкому падению давления внутри банки, при этом часто жидкость разбрызгивается из банки. Так как это скачкообразное выравнивание давления нежелательно из-за опасности загрязнения, то были разработаны устройства, которые должны это предотвращать.
Так, например, US 5,370,262 A описывает крышку банки для банки для напитков, причем над крышкой с отверстием предусмотрена вспомогательная крышка с отверстиями для воздуха, которая при открытии банки с напитком благодаря вдавливанию крышки с отверстием в банку исключает разбрызгивание содержимого банки через вспомогательную крышку. Для опорожнения банки с напитком следует затем удалить эту вспомогательную крышку.
Другая возможность уменьшить эффект скачкообразного сообщения с атмосферой внутренней полости банки с напитком состоит в том, чтобы отверстие банки освобождать постепенно. Такой процесс с соответствующим затвором для банки описывается в WO 2007/128810 A1. При этом при открытии банки базовую пластину с помощью кулачкового профиля постепенно опускают, чтобы освободить отверстие банки.
В EP 1 708 930 B1, наконец, описывается поворотный затвор для емкости для продовольственных товаров, который имеет устройство для выравнивания давления, реализованное в виде отверстия для выравнивания давления в затворе банки, которое освобождается при открытии банки.
EP 1 796 974 B1 раскрывает запорное устройство для емкости для напитков указанного выше типа, в котором предусмотрен исполнительный элемент, который имеет фиксирующий, а также сдвигающий элемент, чтобы освобождать отверстие для питья и снова закрывать. Недостатком этого устройства является его сложная конструкция и на практике недостаточная герметичность после первого открытия, в частности, через продолжительный промежуток времени.
Решения, описанные в уровне техники, обладают либо лишь ограниченной защитой от разбрызгивания содержимого банки, или же они устроены очень сложно и, таким образом, являются дорогостоящими.
Поэтому задача изобретения состоит в том, чтобы устранить недостатки уровня техники, описанные выше, и предоставить в распоряжение крышку для емкости, которая позволяет безопасное сообщение с атмосферой внутренней полости емкости при ее открывании.
Эта задача согласно изобретению решается с помощью крышки упомянутого выше типа благодаря тому, что по меньшей мере один запорный элемент выполнен в виде трубчатого элемента из гибкого материала, который соединен с по меньшей мере одним отверстием для выравнивания давления, причем трубчатый элемент закрыт с обеспечением непроницаемости для газа и/или жидкости с помощью обратимого сужения поперечного сечения, когда по меньшей мере один исполнительный элемент находится в положении закрытия. Продольная ось трубчатого элемента может проходить при этом по нормали к плоской поверхности крышки или же, по существу, параллельно ей. Банки для напитков и связанные с ними их запорные устройства должны противостоять высоким давлениям во внутреннем пространстве банок. Так, например, при пастеризации, осуществляемой после наполнения и закрытия банок для напитков, возникают давления от 6 бар и более, к которым, в частности, также должно быть устойчиво устройство для выравнивания давления. Аналогичная ситуация при хранении банок с напитками существует в горячей окружающей среде при 50°C и более (например, в транспортном средстве, находящемся на солнце).
В крышке согласно изобретению особенно предпочтительно предусмотрено, что трубчатый элемент при перемещении исполнительного элемента в положение закрытия перегибается, благодаря чему облегчается закрытие и открытие запорного устройства. Благодаря перегибу трубчатого элемента на отверстие для выравнивания давления оказывается повышенное давление закрытия, которое, в частности, противодействует высоким внутренним давлениям в банке с напитком, возникающим временно или постоянно. Одновременно высота конструкции запорного устройства остается небольшой, так как элементы запорного устройства согласно изобретению могут выдерживаться небольшими в своих размерах. В частности, они не выступают за отбортованный край банки с напитком, что в индустрии производства напитков чрезвычайно нежелательно из технологических соображений.
Особенно предпочтительно предусмотреть, чтобы трубчатый элемент мог перекрываться с помощью управляющего элемента, взаимодействующего с исполнительным элементом. Этот управляющий элемент обычно представляет собой соединительное звено между исполнительным элементом, который используется пользователем для открытия и повторного закрытия, в частности, банки с напитком, и запорным элементом, который закрывает выливное отверстие в положении закрытия с обеспечением непроницаемости для газа и/или жидкости. При этом предпочтительно предусмотреть, чтобы управляющий элемент был сформирован таким образом, что он непосредственно или косвенно воздействует на трубчатый элемент.
В особенно предпочтительном варианте выполнения изобретения управляющий элемент имеет по меньшей мере один отклоняющий элемент, который в положении закрытия исполнительного элемента закрывает трубчатый элемент. Отклоняющий элемент, изготовленный, в частности, из материала, обладающего, по меньшей мере, небольшой упругостью, воздействует упруго или жестко на трубчатый элемент и перекрывает его благодаря сужению поперечного сечения вплоть до перегиба трубчатого элемента.
Особенно простая конструкция запорного устройства получается, если исполнительный элемент и управляющий элемент изготовлены в виде единого целого, предпочтительно из пластмассы.
В качестве альтернативы этому управляющий элемент находится в разъемной связи с исполнительным элементом, что значительно облегчает монтаж.
Запорное устройство, особенно просто открываемое и снова закрываемое, имеющее небольшую конструктивную высоту, в частности, для банок для напитков получается, если по меньшей мере один исполнительный элемент установлен с возможностью линейного и параллельного сдвига относительно крышки. Альтернативно этому по меньшей мере один исполнительный элемент установлен с возможностью вращения относительно плоской поверхности крышки.
Для закрытия выливного отверстия предусмотрен запорный элемент, который особенно предпочтительно расположен с возможностью откидывания по вертикали относительно крышки. При этом, в частности, отверстие для выравнивания давления расположено в исполнительном элементе, причем предпочтительно отверстие для выравнивания давления имеет уплотнение, которое связано с уплотнением запорного элемента, проходящим по периметру. Уплотнение запорного элемента, проходящее по периметру, имеет задачу, состоящую в том, чтобы препятствовать выступанию жидкости и/или газа, в частности, углекислоты в положении закрытия запорного элемента.
Простое изготовление запорного элемента становится возможным, если уплотнение отверстия для выравнивания давления изготовлено в виде единого целого с уплотнением запорного элемента, проходящим по периметру, в частности, посредством соответствующего способа литья под давлением двухкомпонентного материала.
Крышка согласно изобретению пригодна, в частности, для емкостей, выливное отверстие которых выполнено с обеспечением возможности повторного закрывания.
В последующем изобретение поясняется более подробно на основе не ограничивающих примеров выполнения с соответствующими фигурами. На них показывают
фиг.1-фиг.1g первый вариант выполнения,
фиг.2-фиг.5 второй вариант выполнения, и
фиг.6 третий вариант выполнения изобретения.
Первый вариант выполнения изобретения представлен на фиг. 1-1g. В нем предусмотрена крышка 100 с плоской поверхностью 101 крышки и с отбортованным краем 102, которую можно обнаружить, например, на банках для напитков, причем крышка 100 имеет выливное отверстие 103, которое может закрываться и снова открываться с помощью запорного элемента 120, расположенного под плоской поверхностью 101 крышки. Запорный элемент 120 закрывает выливное отверстие 103 с обеспечением непроницаемости для газа и жидкости, когда исполнительный элемент 110, находящийся в связи с запорным элементом 120, находится в положении закрытия, показанном на фиг. 1a или 1e.
Запорный элемент 120 имеет приемное устройство 121 для управляющего элемента 111, взаимодействующего с исполнительным элементом 110, в котором управляющий элемент 111 расположен с возможностью перемещения вдоль набегающего скоса 122.
В приемном устройстве 121 предусмотрен трубчатый элемент 124, соединенный с отверстием 123 для выравнивания давления в запорном элементе 120. Когда исполнительный элемент 110 находится в положении закрытия (фиг. 1a, 1e), то трубчатый элемент 124, изготовленный из гибкого материала, отгибается с помощью отклоняющего элемента 112, расположенного на управляющем элементе 111, таким образом (фиг. 1a, 1e), что поперечное сечение трубчатого элемента 124 изменяется и тем самым прерывается сообщение отверстия 123 для выравнивания давления с окружающей емкость средой (фиг. 1e). Этот однократный или также многократный перегиб способствует непроницаемому для газа и жидкости закрытию отверстия 123 для выравнивания давления.
Трубчатый элемент 124 в этом варианте выполнения расположен на набегающем скосе 122 запорного элемента 120, причем благодаря перемещению исполнительного элемента 110 в направлении стрелки на фиг. 1e вначале отогнутый трубчатый элемент 124 освобождается от отклоняющего элемента 112 управляющего элемента 111, так что после этого трубчатый элемент 124 благодаря своим упругим свойствам выпрямляется, и благодаря этому освобождается отверстие 123 для выравнивания давления (фиг. 1f), не открывая при этом выливное отверстие 103. Таким образом, происходит уравнивание давления внутри банки с напитком, находящимся под давлением, с давлением окружающей среды без разбрызгивания содержимого из банки, так как исполнительный элемент 110 функционирует и в данном случае в качестве защиты от разбрызгивания.
Лишь при дальнейшем перемещении исполнительного элемента 110 выливное отверстие 103, наконец, освобождается благодаря откидыванию запорного элемента 120 (фиг. 1g), причем вследствие проведенного перед этим выравнивания давления для освобождения отверстия для питья необходимо меньшее усилие, чем если бы емкость еще находилась под давлением.
На фиг. 2-5 показан второй вариант выполнения изобретения. На фиг.2 представлен предпочтительный вариант выполнения исполнительного элемента 110, который выполнен в виде задвижки, состоящей из двух частей, причем в этом изображении выливное отверстие 103 и отверстие 123 для выравнивания давления закрыты.
Для открытия банки с напитком следует сначала приподнять или откинуть фиксирующий элемент 110a (фиг. 3 и 4), чтобы затем путем сдвига сдвижного элемента 110c и обусловленного этим сдвига управляющего элемента 111 связать полость банки с атмосферным воздухом и одновременно с этим, или на другом этапе, освободить выливное отверстие 103 (фиг. 5 и 6).
В запорном элементе 120 расположено отверстие 123 для выравнивания давления, которое имеет упругое уплотнение 130 для герметизации отверстия 123 для выравнивания давления, изготовленное из упругого материала в виде единого целого с уплотнением 131 запорного элемента 120, проходящим по периметру. Трубчатый элемент 124 также из упругого материала закрыт с помощью отклоняющего элемента 112 управляющего элемента 111, когда исполнительный элемент 110 находится в положении закрытия (фиг. 2). При этом может быть, например, предусмотрено, что отклоняющий элемент 112 с помощью направляющих элементов, например, возвышений на поверхности запорного элемента 120, подогнан к трубчатому элементу 124. При этом трубчатый элемент 124 сжимается или перегибается, благодаря чему получается непроницаемый для газа и жидкости запор для отверстия для выравнивания давления.
Во время открытия запорного устройства емкости управляющий элемент 111 сдвигается таким образом, что отклоняющий элемент 112 отодвигается от трубчатого элемента 124, так что он благодаря своим упругим свойствам снова расширяется или выпрямляется, чтобы отверстие 123 для выравнивания давления вошло в контакт с окружающей средой и могло осуществиться выравнивание давления.
В особенно предпочтительном варианте выполнения изобретения сообщение внутренней полости банки с напитком с окружающим воздухом осуществляется уже перед сдвигом исполнительного элемента 110, так что во время процесса сообщения внутренней полости с окружающим воздухом запорный элемент 120 еще остается в положении закрытия. При этом цапфа 110b фиксирующего элемента 110a в положении закрытия исполнительного элемента 110 входит в приемное устройство 125 запорного элемента 120 в непосредственной близости к отверстию 123 для выравнивания давления, благодаря чему отклоняющий элемент 112 слегка сгибается и прижимается к трубчатому элементу 124, и он в результате закрывается описанным выше образом, в частности перегибается (не показано).
Если фиксирующий элемент 110a приподнимается согласно стрелке на фиг. 3, то цапфа 110b вытягивается из приемного устройства 125, и отклоняющий элемент 112 освобождается.
На фиг. 3a запорное устройство согласно изобретению представлено в виде сверху, причем в целях наглядности конструкции плоская поверхность 101 крышки, а также исполнительный элемент 110 не показаны. В этом изображении показано такое состояние, при котором фиксирующий элемент 110a уже приподнят, так что отклоняющий элемент 112, который обладает некоторой упругостью, снова выпрямлен, и отверстие 123 для выравнивания давления освобождено.
На фиг. 4 и 5 показано, каким образом благодаря сдвигу сдвигаемого элемента 110c исполнительного элемента 110 освобождается выливное отверстие 103, в то время как одновременно запорный элемент 120 отклоняется внутрь банки, благодаря чему становится возможным опорожнение емкости.
На фиг. 6 представлен третий вариант выполнения изобретения по аналогии с фиг. 3a, причем управляющий элемент 111 располагает двумя отклоняющими элементами 112, 112', которые воздействуют на трубчатый элемент 124 в положении закрытия исполнительного элемента 110. При этом два отклоняющих элемента 112, 112' благодаря вводу обеих цапф 110c фиксирующего элемента 110a в приемные устройства 125, 125' перемещаются к трубчатому элементу 124, вследствие чего осуществляется сужение трубчатого элемента 124 и связанное с ним уплотнение отверстия 123 для выравнивания давления.
Разумеется, изобретение не ограничивается вариантами выполнения, описанными выше. Существенным для изобретения является то, что отверстие для выравнивания давления находится в связи с трубчатым элементом из упругого материала, который в положении закрытия исполнительного элемента закрывает отверстие для выравнивания давления с обеспечением непроницаемости для газа и жидкости даже при высоких давлениях. Для этого не должны непременно применяться описанные выше отклоняющие элементы управляющего элемента. Точно так же может быть предусмотрено, что исполнительный элемент непосредственно воздействует на трубчатый элемент, или, что исполнительный элемент и управляющий элемент выполнены в виде единого целого.