ПЛАСТИКОВАЯ КРЫШКА

Область техники, к которой относится полезная модель.
Пластиковая крышка применяется для укупорки (закрытия) металлических, пластиковых, бумажных банок, имеющих закатанное дно, в том числе имеющих диаметр больше или меньше необходимого.
Уровень техники.
Из уровня техники широко известны полиэтиленовые крышки многоразового использования и бумажные крышки, применяемые в домашнем хозяйстве, на производстве пищевых продуктов для укупорки металлических банок. Такие крышки имеют верх и отходящую от него юбку и выполнены с возможностью герметичной установки на металлические банки с диаметром 52,5 мм; 65,0 мм; 72,8 мм, 73,0 мм, 83,4 мм; 99,0 мм; посредством защелкивания на их горлышке.
На сегодняшний день известны следующие аналоги пластиковой крышки:
- патент на полезную модель RU 159298 (информация о данном патенте получена с официального сайта Федерального института промышленной собственности, находящегося по адресу: http://www1.fips.ru/).;
- патент на полезную модель RU 2308404 (информация о данном патенте получена с официального сайта Федерального института промышленной собственности, находящегося по адресу: http://www1.fips.ru/).
В Российском патенте RU 159298 отражена крышка для закрытия небольших емкостей (предположительно металлических банок), изготовленная из многослойной бумаги, подходящая для повторного применения. Отличительной особенностью данной крышки является наличие двухуровневой стенки обеспечивающей возможность и удобство штабелирования крышек, а также наличие кольцевой канавки у боковой стенки первого уровня для посадки на горловину банки. Недостатком данной модели является малая прочностью, отсутствие возможности к многократному применению, т.к. бумага не является особо прочным материалом, данной крышкой нельзя закрывать банки, содержащие пищевую продукцию, т.к. это противоречит гигиеническим требованиям к таре и упаковке пищевой продукции. Наличие кольцевой канавки у боковой стенки и материал, из которого изготовлена крышка не позволят укупорить банку большего диаметра, чем соответствующий диаметр крышки, т.к. канавка предназначена для точной посадки на само горлышко банки и при увеличении горлышка банки крышка не укупорит банку, а многослойный материал на основе бумаги повредится, т.к. не обладает прочностью и эластичностью.
В Российском патенте RU 2308404 раскрыта крышка, устанавливающаяся на металлическую банку с напитком, в которую встроено шарнирное кольцо, позволяющее закреплять эту крышку на верхней части банки. Недостатком данной модели является неудобство ее использования, сложность при производстве и отсутствие возможности укупорить банку. Как указывает автор, отличительной частью данной полезной модели является наличие кольца, шарнирно соединенного с юбкой пластиковой крышкой для прочной фиксации на горлышке банки, что является одной из основных целей данной крышки. При этом данное кольцо не позволит такой крышкой укупорить банку большего диаметра, чем диаметр крышки, т.к. кольцо должно быть жестким с минимальной эластичностью иначе будет отсутствовать прочная фиксация.
Таким образом, выше обозначенные полезные модели неудобны и затратны при их массовом производстве, не обеспечивают легкость использования потребителем и не позволяют герметично укупорить банку с диаметром горлышка больше необходимого.
Раскрытие полезной модели.
Техническая проблема, на решение которой направлена полезная модель, заключается в создании пластиковой крышки, которая может герметично укупоривать банки с диаметром горлышка большем, необходимого не повреждая саму пластиковую крышку.
Совокупность существенных признаков пластиковой крышки.
Имеющаяся техническая проблема решена путем создания пластиковой крышки со специальной геометрической формой для укупорки банок. Данная геометрическая форма выражается в следующем: Пластиковая крышка создана круглой формы, имеет преимущественно плоский верх толщиной 0,8±0,6 мм, на котором расположен небольшой бортик, предотвращающий скатывание банок при складирование столбиком и, отходящую вниз от края верхней части, шейку толщиной 0,4 мм ± 0,25 мм закругленной формы переходящую в юбку (под шейкой в данном описании понимается закругленный угол, соединяющий верхнюю плоскую и боковую части пластиковой крышки. Под юбкой в настоящее описании понимается боковая часть Пластиковой крышки). Юбка оканчивается специальным внутренним кольцом толщиной от 0,4 до 0,8 мм включительно, являющимся крепежным бортиком и выступающим во внутрь пластиковой крышки и служащим для закрепления на банке. При этом банка на краю верхней части должна быть снабжена небольшим бортиком, выступающим наружу для закрепления пластиковой крышки. Юбка уходит вниз крышки от края шейки пластиковой крышки под углом 93±5 градусов, данный угол с внешней стороны закруглен под радиусом 1,5±1,4 мм. Высота пластиковой крышки разработана от плоского основания верха до нижней плоскости крепежного бортика на нижней части юбки, данная величина зависит от размера закаточного шва банки или выступающего горлышка банки. Пластиковая крышка выполняется из полимерных материалов (высокомолекулярный полиэтилен, полиэтилен низкого давления, полипропилен, так же допустима их смесь в разных соотношениях).
При этом необходимо отметить, что такие признаки полезной модели, как:
- пластиковая крышка имеет кольцо толщиной от 0,4 до 0,8 мм включительно, являющееся крепежным бортиком и расположенное на внутренней нижней части юбки;
- пластиковая крышка имеет плоский верх, сопряженный с шейкой толщиной 0,4±0,25 мм;
- юбку, расположенную под углом 93±5 градусов к верхней части пластиковой крышки; данный угол с внешней стороны закруглен в шейке под радиусом 1,5±1,4 мм.
необходимы для достижения технического результата, а именно: укупорка банки с диаметром горлышка больше необходимого, не повреждая целостность пластиковой крышки (препятствует появлению трещин, деформации замка, короблению), не ухудшая внешний вид.
Опытным путем было выяснено, что крепежный бортик размером от 0,4 до 0,8 мм включительно, расположенный на внутренней нижней части юбки является в меру эластичным за счет толщины от 0,4 до 0,8 мм. Увеличивая или уменьшая данный размер даже на 0,1 мм, такая эластичность теряется, и крышка либо не укупоривает герметично банку с большим диаметром горлышка, либо этот бортик рвется или на нем образуются трещины. Расположение бортика на нижней части юбки также обусловлено тем, что только при таком расположении при укупоривании банки с большим или меньшим диаметром горлышка не будет повреждаться нижняя часть юбки. Пробуя укупорить банку большего размера при том, что у пластиковой крышки бортик расположен не на нижней части юбки, а выше ее, то на оставшуюся нижнюю часть юбки приходится основное сопротивление и данная часть попросту рвется либо на ней появляются трещины. А если пробовать укупорить банку меньшего размера при том, что у пластиковой крышки бортик расположен не на нижней части юбки, то крышка крепится к банке не герметично, т.к. оставшаяся часть юбки (часть, которая находится ниже бортика) не позволяет крышке сузиться до диаметра банки.
Расположение крепежного бортика на нижней части юбки имеет значение и при производстве пластиковой крышки методом литья под давлением. Так, при производстве пластиковых изделий методом литья под давлением имеется объемная горизонтальная и вертикальная усадка изделия. Данное явление обусловлено законами физики о расширении и сужении веществ и материалов соответственно при нагревании и охлаждении. Горизонтальная усадка больше происходит в местах большего скопления материала, в предлагаемой пластиковой крышке, таким местом является юбка с крепежным бортиком. Наименьшая усадка происходит в местах наименьшего скопления материала, а именно: шейка и плоский верх пластиковой крышки. После завершения цикла литья пластиковой крышки, она остужается и сжимается. Сжимание в основном происходит в месте расположения крепежного бортика, и, как следствие, диаметр пластиковой крышки в области крепежного бортика сужается, но не повреждается шейка, т.к. ее размер составляет 0,4±0,25 мм и делает ее эластичной и устойчивой к повреждениям при сгибании или увеличении длинны окружности по крепежному бортику.
Толщина шейки 0,4±0,25 мм, а также юбка, расположенная под углом 93±5 градусов к верхней части пластиковой крышки и угол закругленный с внешней стороны в шейке под радиусом 1,5±1,4 мм позволяют отгибать юбку пластиковой крышки на большее расстояние при укупоривании банки с большим диаметром горлышка без повреждения самой шейки, как с внешней стороны, так и с внутренней. Данные размеры были получены также экспериментальным путем, при этом было замечено, что при изменении этих размеров в большую или меньшую сторону пластиковая крышка либо не надевалась вообще (если уменьшить угол расположения юбки по отношению к верху пластиковой крышки), либо надевалась не герметично (в случае увеличения угла расположения юбки по отношению к пластиковой крышке). При увеличении толщины шейки, пластиковая крышка не надевалась на банку с диаметром горлышка большего, чем диаметр крышки, а при уменьшении - шейка коробится, на ней остаются трещины, что плохо влияет на герметичность и внешний вид пластиковой крышки.
Если уменьшить или увеличить радиус закругления шейки, а также полностью его исключить, сделав соединение верхней части крышки и юбки угольным, то при укупоривании банки с горлышком большего размера, чем диаметр, соответствующий пластиковой крышке, также происходило повреждение шейки в виде трещин, коробления или заломов.
Поэтому все указанные размеры и геометрическая форма были тщательно выверены при создании пластиковой крышки, позволяющей укупоривать банку с диаметром горлышка большем необходимого. Поэтому только при соблюдении указанных признаков пластиковая крышка будет герметично укупоривать банки с диаметром больше необходимого, не повреждая целостность пластиковой крышки (без появления трещин, деформации замка, коробления, заломов) и не ухудшая внешний вид.
Для определения значений числовых параметров, которыми выражены некоторые существенные признаки полезной модели, а именно:
плоский верх толщиной 0,8±0,6 мм;
шейка толщиной 0,4 мм ± 0,25 мм;
внутреннее кольцо толщиной от 0,4 до 0,8 мм включительно, являющееся крепежным бортиком;
угол 93±5 градусов, под которым юбка уходит вниз крышки от края шейки пластиковой крышки;
угол, под которым юбка уходит вниз крышки от края шейки пластиковой крышки, с внешней стороны закруглен под радиусом 1,5±1,4 мм.
используются следующие методы:
Метод №1. По данному методу измерения значений числовых параметров производятся при помощи измерительных механических приборов, а именно:
- штангенциркулями, изготовленными в соответствие с ГОСТ 166-89; увеличительными стеклами для более точного размещения губок штангенциркуля на измеряемой части Полезной модели; острыми лезвиями.
По данному методу возможно измерение только линейных размеров, таких как: внутреннее кольцо толщиной от 0,4 до 0,8 мм включительно, являющееся крепежным бортиком, и плоского верха толщиной 0,8±0,6 мм.
Внутреннее кольцо толщиной от 0,4 до 0,8 мм включительно измеряется при помощи любого штангенциркуля на целой (на не разрезанной) пластиковой крышке путем приложения губок для наружных измерений штангенциркуля к измеряемой части полезной модели и определяется расстояние от левого края бортика до правого края бортика при виде сбоку (левый и правый края бортика не следует путать с верхней и нижней частью бортика, т.к. верхняя часть бортика расположена ближе к верхней части пластиковой крышки, а нижняя часть бортика, является нижней плоскостью юбки). Вид сбоку указан на фигуре №3 и фигуре №4.
Для измерения плоского верха толщиной 0,8±0,6 мм необходимо острым лезвием разрезать пластиковую крышку вдоль, не повреждая края, образующиеся при разрезании. После разрезания получатся 2 половинки пластиковой крышки. Для измерения плоского верха толщиной 0,8±0,6 мм штангенциркуль необходимо приложить к верхней части (верхняя часть указана на фигурах под цифрой 1) так, чтобы губки для наружных измерений захватывали верхнюю и нижнюю части верхней части пластиковой крышки.
Для измерения остальных параметров, необходимо использовать метод №2.
Метод №2. Данный метод заключается в измерении значений числовых параметров при помощи электронно-вычислительных приборов, например комплекса контроля качества завальцовки закаточного шва жестяных консервных банок КЗШ-12.1, состоящего из микропроектора специального V1.2 и электронно-вычислительной машины (компьютера). При помощи данных устройств возможно вычисление всех параметров числовых значений, которыми определены некоторые существенные признаки пластиковой крышки.
Для определения любого параметра числового значения, которыми выражены некоторые существенные признаки полезной модели, необходимо острым лезвием разрезать пластиковую крышку вдоль, не повреждая края, образующиеся при разрезании. После разрезания получатся 2 половинки полезной модели. Любую из получившихся половинок необходимо разрезанной частью положить на микропроектор и в компьютере отразятся все числовые значения, в том числе плоский верх толщиной 0,8±0,6 мм; шейка толщиной 0,4 мм ± 0,25 мм; внутреннее кольцо толщиной от 0,4 до 0,8 мм включительно, являющееся крепежным бортиком; угол 93±5 градусов, под которым юбка уходит вниз крышки от края шейки пластиковой крышки и угол, под которым юбка уходит вниз крышки от края шейки пластиковой крышки, с внешней стороны закруглен под радиусом 1,5±1,4 мм. При этом необходимо учесть, что:
- при определении плоского верха толщиной 0,8±0,6 мм смотрится расстояние между краями верхней и нижней частей плоского верха;
- при определении размера шейки толщиной 0,4 мм ± 0,25 мм смотрится расстояние от внутренней части шейки до наружной части;
- при определении размера внутреннего кольца толщиной от 0,4 до 0,8 мм включительно смотрится расстояние от левого до правого края бортика;
- при определении угла 93±5 градусов, под которым юбка уходит вниз крышки от края шейки пластиковой крышки смотрится радиус, образованный между верхней частью пластиковой крышки (без учета бортика, расположенного на верхней части пластиковой крышки) и наружной плоскостью юбки.
В методе №2 описан один из возможных примеров электронно-вычислительного комплекса. Однако, для применения метода №2, возможно использовать и иные электронно-вычислительные комплексы, имеющие устройство для сканирования плоскости разрезанной части полезной модели и передачи параметров данной плоскости на компьютер.
Краткое описание чертежей.
На фигуре №1 изображена пластиковая крышка - вид сверху. На фигуре №2 изображена пластиковая крышка - вид с низу. На фигуре №3 изображена пластиковая крышка - вид сбоку. На фигуре №4 изображена пластиковая крышка - вид сбоку в разрезе. На фигуре №5 изображен принцип действия пластиковой крышки. На фигуре №6 изображено действие объемной усадки на юбку пластиковой крышки. На фигуре №7 изображено действие обычной пластиковой крышки при укупоривании банки с диаметром горлышка меньшего размера, чем внутренний диаметр крышки. На фигуре №8 изображено действие заявленной пластиковой крышки при укупоривании банки с диаметром горлышка меньшего размера, чем внутренний диаметр крышки. На фигуре №9 изображено действие обычной пластиковой крышки при укупоривании банки с диаметром горлышка большего размера, чем внутренний диаметр крышки. На фигуре №10 изображено действие заявленной пластиковой крышки при укупоривании банки с диаметром горлышка меньшего размера, чем внутренний диаметр крышки.
Осуществление полезной модели
Предложенная пластиковая крышка может быть использована для герметичной укупорки как обычной банки, таки банки у которой горлышко может быть большего или меньшего размера, чем внутренний диаметр крышки. Подобные случаи с банками встречаются при неточной настройке оборудования для производства банок, износ такого оборудования, некачественного материала, из которого изготавливаются банки. Однако производитель при поставке таких банок, не в состоянии проверять каждую банку и измерять диаметр ее горлышка. Поэтому для экономии времени и финансовых средств такой производитель может использовать предложенную пластиковую крышку.
В соответствии с описанием пластиковая крышка может быть использован для банки (6) из металлического листа, пластмассы, бумаги, стекла содержащей на конце верхней части крепежный бортик (7) высотой от 2,5 мм до 6 мм за который герметично крепится кольцо, являющееся крепежным бортиком пластиковой крышки (4), расположенное на внутренней нижней части юбки (3) и образует замок (9).
Бортик, расположенный на верхней части крышки (2), может иметь форму кольца, как показано на фиг. №1.
На верхнюю плоскость пластиковой крышки (1) может быть впаяна этикетка из биаксиально-ориентированной полипропиленовой пленки или вспененного полипропилена толщиной 35-80 микрон, равная внешнему диаметру пластиковой крышки или по внутреннему диаметру бортика (2). Данная этикетка может быть использована для декорирования и придания более лучших свойств на истирание и жесткости пластиковой крышки.
В соответствии с описанием и как показано на прилагаемых чертежах, пластиковая крышка выполнена из полимерного материала, прозрачного или непрозрачного, и содержит шейку (5), которая прилегает к закаточному шву (7) и горлышку (8), расположенным на верхней части банки.
В показанной конструкции нижняя часть юбки (3) включает крепежный бортик (4), расположенный по внутреннему нижнему краю и проходящим по всему диаметру юбки (3). За счет бортика (4) юбки (3) происходит крепление пластиковой крышки на банке (6) и за счет этого же бортика происходит захват крышки при снятии с банки (6).
Использование бортика (4) юбки (3) обеспечивает легкое перемещение шейки (5) из ее положения в замке (9) и регулируемое и постепенное открытие крышки, сначала в области, смежной с крепежным бортиком (7) банки (6), и затем в оставшейся части замка (9), предотвращая непреднамеренный выпуск хранимого продукта из банки и сохраняя целостность пластиковой крышки.
На фигуре №6 показано действие объемной усадки при охлаждении готового изделия. Данная усадка хорошо видна относительно проекционной линии (10). На рисунке, расположенном слева на фигуре №6 указана пластиковая крышка в размере с крепежным бортиком (4), юбкой (3), шейкой (5) и плоским верхом (1) с бортиком (2) до охлаждения. На рисунке, расположенном справа на фигуре №6 указана та же пластиковая крышка с теми же элементами, но уже после охлаждения. Как видно их этих 2 рисунков на фигуре №6 после охлаждения происходит объемная усадка, при чем сужается только юбка (3) с крепежным бортиком (4) и смещается влево относительно проекционной линии (10), а шейка (5) и плоский верх (1) с бортиком (2) остаются нетронутыми.
На фигуре 7 и фигуре 8 показано, как выглядит банка с диаметром горлышка меньшего размера, чем диаметр крышки, укупоренная обычной крышкой (фигура №7) и укупоренная заявленной пластиковой крышкой (фигура 8). Как видно на фигуре №7 крышка не плотно прилегает к банке, юбка остается в неизменном положении из-за чего между бортиком банки (6) и крепежным бортиком крышки (4) и юбки (3) имеется расстояние, что приводит к отсутствию герметичности. Из фигуры №8 видно, что юбка (3) и крепежный бортик (4) пластиковой крышки плотно прилегают к бортику банки (6) и образуют плотное и герметичное соединение.
На фигуре 7 и фигуре 8 показано, как выглядит банка с диаметром горлышка большего размера, чем диаметр крышки, укупоренная обычной крышкой (фигура №9) и укупоренная заявленной пластиковой крышкой (фигура №10). Как видно на фигуре №9 юбка (3) и крепежный бортик (4) неравномерно прилегают к бортику банки (6), большая нагрузка происходит на шейку (5), в результате чего на шейке (5) появляются трещины, коробления, деформация, что приводит к не плотному соединению, отсутствию герметичности и повреждению самой крышки. Из фигуры №10 видно, что юбка (3) и крепежный бортик (4) плотной облегают бортик банки (6), а шейка (5) способствует выгибанию юбки (3) без каких либо повреждения и в результате образуется герметичное соединение.
Несмотря на то, что полезная модель была описана в соответствии с воплощением банки, имеющей лишь одну конструктивную форму, следует понимать, что могут быть сделаны изменения, не выходя за рамки предмета защиты, определенные в прилагаемой формуле полезной модели.