КРЫШКА ПИТЬЕВОЙ БУТЫЛКИ
DRINKING BOTTLE CAP

Изобретение относится к крышке питьевой бутылки, имеющей признаки родового понятия по пункту 1 формулы.
Подобная крышка питьевой бутылки описана в DE 20 2017 100 395 U1. С одной стороны, двойное уплотнение как снизу, так и сверху увеличивает защиту от протечки. С другой стороны, полости в крышке питьевой бутылки, через которые течет вода во время питья, запечатаны снаружи, что означает, что капли удерживаются внутри крышки питьевой бутылки, когда крышка питьевой бутылки находится в закрытом положении.
Желательно увеличить осевой ход, чтобы пользователь мог лучше визуально распознать положение открытия, и чтобы больше жидкости могло протекать через наливное отверстие при питье.
Однако существует ограничивающая зависимость между осевым ходом уплотнительных элементов и размером. При использовании известных устройств блокировки давлением, которые имеют вращающиеся элементы, как известно из так называемого привода шариковой ручки, боковины на направляющих площадках должны иметь определенный угол атаки в направлении движения, который не может быть произвольно крутым.
Это означает, что осевой ход может быть увеличен только за счет значительного увеличения диаметра, что часто нежелательно, поскольку крышка питьевой бутылки большого диаметра не только занимает больше места в багаже пользователя, но и имеет место изменение наливных характеристик из-за большого диаметра. Кривизна не должна быть слишком малой для бутылочных крышек, где пользователь хочет пить непосредственно губами, помещенными по краю горловины.
Кроме того, из DE 20 2017 100 771 U1 известна типовая крышка питьевой бутылки. В этом документе также указаны два возможных положения уплотнительных элементов посредством блока давления/блокировки, так что ход там также ограничен.
Таким образом, изобретение направлено на обеспечение большего осевого хода и/или меньшего диаметра для крышки питьевой бутылки упомянутого выше типа.
Данная задача решена в крышке питьевой бутылки с признаками, указанными в пункте 1 формулы изобретения.
Благодаря длинному направляющему язычку, он может значительно отскакивать в сторону, когда встречается с направляющей перемычкой. Его конец не должен находиться в постоянном контакте с направляющей перемычкой. Достаточно, если контакт реализован на конце предусмотренного осевого хода и обеспечен безопасный переход в открытое положение с геометрическим замыканием и из этого положения. Согласно изобретению, возможный осевой ход, таким образом, в основном определяется пружинным элементом.
При максимальном сжатии пружины сжатия направляющий язычок с его крюковым выступом должен по-прежнему иметь возможность выпрыгивания из заблокированного положения для выхода из открытого положения, в закрытом же положении пружинящее усилие растянутой пружины должно быть все еще достаточным для достижения уплотняющего эффекта.
Предпочтительный вариант осуществления изобретения предусматривает, что клапанный блок содержит верхнюю часть с верхней тарелкой клапана и нижнюю часть с нижним уплотнительным элементом, при этом верхняя часть и/или нижняя часть проведены через по меньшей мере одно направляющее углубление в опорном элементе клапана. Кроме того, верхняя часть и нижняя часть могут быть соединены друг с другом посредством соответствия по форме.
Каждая из трех частей, то есть верхняя часть, нижняя часть и опорный элемент клапана, может быть легко изготовлена в виде пластиковой формованной детали.
Направление между клапанным блоком и опорным элементом клапана предпочтительно достигается путем формирования по меньшей мере одной продольной перемычки на верхней части, которая проходит в осевом направлении параллельно продольной оси клапанного блока и направляется направляющим углублением в опорном элементе клапана.
Предпочтительно на его нижней кромке сформирован профильный элемент, а на нижней части, в которую может быть вставлен профильный элемент, сформирован по меньшей мере один приемный башмак.
Можно обеспечить цветовой контраст между тарелкой клапана и внутренней стенкой корпуса в области выпускного отверстия, так что открытое положение легко распознается пользователем.
Другие предпочтительные конструкции более подробно объяснены со ссылкой на варианты осуществления изобретения, показанные на чертежах. На фигурах подробно показано следующее:
фиг.1 - крышка питьевой бутылки и питьевая бутылка в перспективе;
фиг.2 - частично разобранная крышка питьевой бутылки в перспективе;
фиг.3 - разобранная крышка питьевой бутылки в перспективе в подетальном виде;
фиг.4 - клапанный блок в перспективе;
фиг.5 - установленная крышка питьевой бутылки в положении открытия, вид в разрезе;
фиг.6 - крышка питьевой бутылки в положении открытия, вид в разрезе, повернутый на 90° по сравнению с фиг.5;
фиг.7 - крышка питьевой бутылки в закрытом положении, вид в разрезе;
фиг.8 - крышка питьевой бутылки в закрытом положении, виде в разрезе, повернутый на 90° по сравнению с фиг.7;
фиг.9 - крышка питьевой бутылки в положении открытия с фиг.6, с направленным вниз наливным отверстием;
фиг.10 - разобранная альтернативная верхняя часть для крышки питьевой бутылки и
фиг.11 - собранная альтернативная верхняя часть.
На фиг.1 показана крышка 100 питьевой бутылки над питьевой бутылкой 200. Крышка 100 питьевой бутылки имеет внешнюю резьбу 15 на своей внешней окружности, с помощью которой она может быть вставлена во внутреннюю резьбу 202 в горлышке 201 питьевой бутылки 200. Наливной ободок 12 сверху выполнен таким образом, что губами можно пользоваться непосредственно для питься из бутылки после того, как верхняя тарелка 33 клапана, которая также формирует исполнительный элемент, и нижний уплотнительный элемент 21 опущены и уже не прижаты к корпусу 10 крышки 100 питьевой бутылки. Корпус 10 также имеет уплотнительное кольцо 16 для образования уплотнения к горлышку 201 бутылки.
На фиг.2 показана частично разобранная крышка 100 питьевой бутылки в перспективе. Клапанный блок 30 и опорный элемент 50 клапана были отвинчены от корпуса 10, после чего убраны вниз, как указано блоковыми стрелками. Клапанный блок 30 зафиксирован в корпусе 10 посредством внешней резьбы 52 на опорном элементе 50 клапана. Предусмотрен выступ 57 для формирования как концевого упора, так и точки стопора, через которую пользователь получает акустическую и тактильную обратную связь, что опорный элемент 50 клапана вставлен корректно.
При этом клапанный блок 30 содержит верхнюю часть 31 с верхней тарелкой 33 клапана и нижнюю часть 20, из которых здесь видна только внешняя кромка нижней тарелки клапана с уплотнением 21 и ручкой 23. Верхняя часть 31 и нижняя часть 20 соединены друг с другом и проходят как узел через 51 в опорном элементе 50 клапана.
Дальнейший этап разборки крышки 100 питьевой бутылки показан на другом виде в перспективе на фиг.3.
Там хорошо видны все части клапанного блока 30. Верхняя часть 31 содержит верхнюю тарелку 33 клапана, внешняя кромка которой обеспечивает уплотнение на краю наливного отверстия в корпусе 10, а центральная поверхность также служит кнопкой для перемещения клапанного блока 30 и, таким образом, открытия крышки. Верхняя часть 31 содержит две продольные перемычки 32, которые расположены параллельно друг другу и имеют зеркально-симметричное расположение относительно продольной оси L. Для большей эластичности две продольные перемычки 32 снова разделены пазом в их соответствующих нижних секциях. На соответствующей нижней кромке продольных перемычек 32 сформирован профильный элемент 36, который в показанном варианте осуществления выполнен как перемычка, направленная под прямыми углами наружу. Направляющие язычки 34 с крюковыми удлинениями 35 на их конце входят каждый в направляющее углубление 53 на опорном элементе 50 клапана. Два направляющих углубления 53 сформированы сбоку рядом с центральным углублением 50. Между двумя продольными полосами 32 имеется приемное пространство, предназначенное для расположения пружины 40 сжатия. Профильные элементы 36 на соответствующем краю продольных перемычек 32 предназначены для вставления в приемные башмаки 22 на нижней части 20. Направление вставления поперечно продольной оси L. На нижней стороне нижней части 20 также имеется ручка 23, которая позволяет поворачивать весь клапанный блок 30 относительно корпуса 10, для фиксации в нем или извлечения для чистки. При таком повороте наружная резьба 52 входит в зацепление с соответствующей внутренней резьбой на корпусе 10 и фиксирует опорный элемент 50 клапана с клапанным блоком 30 в нем. Существенный уплотнительный эффект крышки питьевой бутылки достигается в нижней области посредством нижнего эластомерного уплотнительного элемента 21, который предусмотрен на наружной кромке нижней части 20.
Крепление нижней части 20 к верхней части 31 показано на виде в перспективе клапанного блока 30 на фиг.4. Там же подробно показана конструкция приемного башмака 22 для профильного элемента 36.
Существенная функция крышки 100 питьевой бутылки в соответствии с изобретением поясняется со ссылкой на следующие изображения в разрезе. На каждой из фиг.5 и 6 показана крышка 100 питьевой бутылки в ее открытом положении, на двух видах в разрезе, повернутых на 90° друг к другу.
На виде в разрезе, показанном на фиг.5, плоскость разреза перпендикулярна продольным перемычкам 32. В показанном собранном состоянии крышка 100 бутылки для питья содержит два блока, которые могут перемещаться относительно друг друга. Внешний блок образован корпусом 10 и вставленным в него опорным элементом 50 клапана. Внутренний блок образован клапанным блоком 30 с верхней частью 31 и нижней частью 20. Верхняя часть 31 и нижняя часть 20 имеют геометрическое соединение друг с другом и направлены внутрь опорного элемента 50 клапана. Пружина 40 сжатия действует между опорным элементом 50 клапана и верхней частью 31, чтобы либо открывать клапанный блок 30 и удерживать его в открытом положении, либо в закрытом положении и удерживать его там при каждом усилии запуска пользователя.
В положении открытия, показанном на фиг.5, верхний уплотнительный диск 33 поднимается от уплотнительной кромки 13 на наливочном ободке 12 до такой степени, что образуется выпускное отверстие 2. На нижней стороне уплотнительный элемент 21 нижней части 20 расположен на расстоянии от кольцевой кромки 14 корпуса 10 таким образом, что там формируется впускное отверстие 1. Между впускным отверстием 1 и выпускным отверстием 2 сформирован путь потока, проходящий через внутреннюю часть корпуса 10, в частности через внутреннюю часть опорного элемента 50 клапана.
В положении открытия, показанном на фиг.5, четко виден большой осевой ход клапанного блока 30 по отношению к наружной части крышки 100 питьевой бутылки. Большой ход достигается за счет предпочтительной конструкции блока удержания давления.
В соответствии с проиллюстрированным здесь примером изобретения, предусмотрены длинные направляющие язычки 34, сформованные на верхней части 31. Они выступают из нижней части уплотнительного диска 33 и простираются более чем на половину высоты продольных перемычек 32. Они зафиксированы только в верхней части и могут свободно отскакивать на дне. Существенно, чтобы каждый из направляющих язычков 34 имел крюковой выступ 35 на своем нижнем конце, выступающий внутрь в направлении центральной/продольной оси, которая взаимодействует с направляющим звеном 54, сформированным на внутренней стенке в направляющем углублении 53 в опорном элементе 50 клапана. Механизм толкания/защелки также содержит дополнительное направляющее звено 55, которое образовано на стенке направляющего углубления 53, обращенной наружу. В показанном открытом положении крюковой выступ 35 подпружинен ниже направляющего звена 54. Из-за усилия пружины сжатия пружины 40 крюковой выступ 35 вытягивается под направляющим звеном 54 и удерживает клапанный блок 30 в открытом положении.
Положение крюкового выступа 35 на внутреннем направляющем звене 54 внутри направляющих углублений 53 особенно заметно на фиг.6, которая представляет собой второй вид в разрезе, повернутый на 90°.
Когда клапанный блок 30 прижат, крюковой выступ 35 отклоняется влево на верхнем левом наклоне направляющего звена 54, затем отскакивает в показанное положение. Для того, чтобы освободить крюковой выступ 35 из этого геометрического замыкания, требуется вращение в другую сторону, с помощью которого направляющий язычок 34 перемещается вправо при опускании до такой степени, что крюковой выступ 35 снова направляется вверх вдоль правого внешнего уклона. Эта функция реализуется внешним направляющим звеном 55 (см. фиг.5).
На фиг.7 показано состояние блокировки аналогично фиг.5. Наружная кромка верхней тарелки 33 клапана упирается в уплотнительную кромку 13 наливного ободка 12. При этом эластомерный уплотнительный элемент 21 прижат к кольцевой кромке 14 корпуса 10.
Крюковые выступы 35 направляющих язычков 34 освобождены от внутреннего направляющего звена 54 и расположены над ним. Пружина 40 сжатия приводит к толканию верхней части 31 вверх относительно опорного элемента 50 клапана, вставленного в корпус 10. Верхняя часть 31, в свою очередь, тянет с собой нижнюю часть 20 за счет геометрического соединения и прижимает уплотнительный элемент 21 к кольцевой кромке 14. Усилие пружины 40 сжатия изначально воздействует на уплотнение на впускном отверстии. Эластомерный уплотнительный элемент 21 при этом прижимается к кольцевой кромке 14 корпуса 10. Это создает первичное уплотнение питьевой бутылки, на которую помещена крышка 100 питьевой бутылки. Вторичное уплотнение, которое не обязательно должно быть герметичным, но только обеспечивает защиту от протечки остаточных количеств в проточных путях, образовано имеющей коническую форму кромкой уплотнительного диска 33, упирающейся в сходную имеющую коническую форму уплотнительную кромку 13. Эластичность в этой зоне контакта допускает определенный допуск в осевом позиционировании по отношению друг к другу. Таким образом, избегается двойная подгонка между верхней и нижней уплотнительной линией.
Путь крюкового выступа 35 на конце направляющего язычка 34 показан на фиг.8. Она дает представление о закрытом положении крышки 100 питьевой бутылки на виде, повернутом на 90° по сравнению с фиг.7, что, таким образом, аналогично виду в разрезе открытой крышки 100 питьевой бутылки с фиг.6.
Линия взаимосвязанных стрелок показывает направление движения крюкового выступа 35 вокруг направляющего звена 54, которое сформировано на внутренней стороне направляющего углубления 53 в опорном элементе 50 клапана. Если пользователь нажимает на уплотнительный диск 33 и, таким образом, на клапанный блок 31, крюковой выступ 35 сначала перемещается к верхнему левому склону направляющего звена 54 и там отклоняется влево. Когда он проходит нижний левый кончик направляющего звена 54, направляющий язычок 34 снова отскакивает так, что крюковой выступ 35 находится ниже выемки на направляющем звене 54. Из-за усилия пружины выступ 35 крюка втягивается в выемку, и клапанный блок 30, таким образом, имеет геометрическое зацепление в опорном элементе 50 клапана.
Когда клапанный блок 30 впоследствии поднимается из открытого положения, показанного на фиг.5 и 6, крюковой выступ 35 сначала поднимается из зацепления геометрическим замыканием с выемкой на нижней стороне направляющего звена 54. Он перемещается вправо с помощью дополнительного направляющего звена 55 снаружи (см. фиг.5), обозначенного пунктирной линией на фиг.8, когда длинный направляющий язычок 34 глубоко опущен. Во время последующего перемещения вверх крюковой выступ 35 направляется вверх вдоль правой боковой кромки направляющего звена 54, затем может отскочить в центральное исходное положение, как только он пройдет верхний кончик направляющего звена 54.
Следует упомянуть предпочтительное формирование внутренней стенки направляющего углубления 53 в верхней области. Там видно небольшое углубление со слегка наклонной поверхностью 56. Это обеспечивает свободное перемещение верхней части 31 в показанном закрытом положении. Положение верхней части 31 не зависит от крюковых выступов 35, поскольку те не контактируют с опорным элементом 50 клапана на уровне поверхности 56. Центрирование верхней тарелки 33 клапана относительно уплотнительной кромки 13, таким образом, достигается в одном измерении путем направления продольных перемычек 32 в направляющем углублении 53 опорного элемента клапана и в другом направлении за счет конусности уплотнительной кромки 13 и наружной кромки тарелки 33 клапана. Когда тарелка 33 клапана прижата, крюковые выступы 35 снова упираются в стенку или по меньшей мере приближаются к стенке в направляющем углублении 53, так что обеспечивается надежный контакт крюкового выступа 35 с кромками направляющего звена 54.
На фиг.9 крышка 100 питьевой бутылки показана на виде в разрезе с той же перспективы, что и на фиг.6, но перевернута вверх ногами, чтобы проиллюстрировать функцию стопорения капель. Если крышка питьевой бутылки опорожненной питьевой бутылки непреднамеренно оставлена в положении открытия, в котором верхний уплотнительный диск 33 поднят с уплотнительной кромки 13 на наливном ободке 12, так что имеется выпускное отверстие 2, оставшаяся жидкость может стекать внутрь корпуса 10. Затем она собирается в углублении 13.2, образованном специальной формой профиля эластомерной уплотнительной кромки 13 и внутренней стенкой корпуса 10. В положении «вверх ногами», показанном на фиг.9, кромка профиля 13.1 образует поднутрение и препятствие, которое не преодолевается небольшими остаточными количествами жидкости. Таким образом, кромка 13.1 профиля выполняет одновременно две функции. С одной стороны, когда крышка питьевой бутылки закрыта, она упруго упирается в уплотнительный диск 33 и улучшает уплотнительный эффект; с другой стороны, в открытом положении она служит каплеуловителем.
На фиг.10 показаны две части альтернативной верхней части 31'альтернативного клапанного блока 30'. Конструкция верхней части 31’ с уплотнительным диском 33' и продольными перемычками 32', которые имеют профильный элемент 36' на соответствующей нижней кромке для скольжения по нижней части, аналогична первой конструкции.
Разница в отношении первого варианта осуществления заключается в том, что верхняя часть 31' имеет углубление 31.1', проходящее от одной стороны к другой, в которое может быть вставлен пружинный зажимной элемент 37', выполненный из металлической проволоки. Пружинный зажимной элемент 37' имеет два длинных направляющих язычка 34', каждый из которых имеет на своем нижнем конце крюковой выступ 35', выступающий внутрь в направлении центральной/продольной оси. Углубление 31.1' проходит вверх в форме щели. Уплотнительный диск 33' имеет перемычку на своей нижней стороне, которая вдавливается в углубление 31.1' после того, как туда вставлен пружинный зажимной элемент 37'.
На фиг.11 показана верхняя часть 31'в сборе, то есть с вставленным пружинным зажимным элементом 37'. С каждой стороны верхней части 31'выступает один направляющий язычок 34', который проходит вниз. Как и в первом варианте верхней части с пружинными язычками и крюковыми выступами, сформованными как одно целое из пластика, направляющие язычки 34' и крюковые выступы 35' пружинного зажимного элемента 37' взаимодействуют с одним из направляющих ползунов 54 как описано выше.
Преимуществом многокомпонентной конструкции верхней части 31’ с отдельным пружинным зажимным элементом 37' является большее количество циклов фиксации, которые могут выполняться длинными направляющими язычками без усталости материала.
ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОЧНЫХ НОМЕРОВ
100  крышка питьевой бутылки
10  корпус
12  наливной ободок
13  уплотнительная кромка
13.1  профильная кромка
13.2 углубление
14  кольцевая кромка
15  наружная резьба
16  уплотнительное кольцо
20  нижняя часть
21  нижний уплотнительный элемент
22  получающие башмаки
23  ручка
30  клапанный блок
31  верхняя часть
32  продольные перемычки
33  верхняя тарелка клапана
34  направляющие язычки
35  крюковой выступ
36  профильный элемент
50  опорный элемент клапана
51  углубление
52  наружная резьба
53  направляющее углубление
54  внутренний направляющий паз
55  направляющий паз
56  поверхность
57  выступ
40  пружина сжатия
30'  альтернативный клапанный блок
31'  альтернативная верхняя часть
31,1' углубление
32  продольные перемычки
33 ' уплотнительная шайба
34',  язычки
35'  крюковой выступ
36'  профильный элемент
37’ пружинный зажимной элемент
1  впускное отверстие
2  выпускное отверстие
200  питьевая бутылка
201  горлышко
202  внутренняя резьба