МЕТАЛЛИЧЕСКАЯ КРЫШКА ДЛЯ СТЕКЛЯННОЙ БАНКИ

Предлагаемое устройство, а именно, металлическая крышка для стеклянной банки, в соответствии с МПК B65D 41/04, относится к крышкам резьбовым или подобным им, устанавливаемым путем вращения, совмещая в себе, элементы для открывания стеклянных банок, закрытых указанными крышками, обеспечивая при этом как закрывание, так и открывание стеклянных банок, закрытых указанными крышками.
Известна укупорочная крышка конструкции Землякова Н.В. для стеклянной банки по патенту RU 2385277 [1]. Данная крышка выполнена в виде перевернутой днищем вверх круглой чаши с плоским днищем и замкнутым кольцевым бортом. Однако данная конструкция не обеспечивает достаточной надежности функционирования крышки.
*
Известны крышки металлические винтовые с резьбовыми выступами по ГОСТ 25749-2005, Приложение А [2]. Значения крутящего момента при открывании крышек приведены в таблице 7 ГОСТ 25749-2005. Эти значения зависят от диаметра крышки и находятся в интервале от 1,6 до 1,9 Нм для крышек диаметром 27 мм, возрастают с увеличением диаметра крышки до 5,9-6,4 Н*м для крышек диаметром 110 мм [2]. Открывание банок с крышками по ГОСТ 25749-2005 [2] остается сложной и травмоопасной операцией, причем сложность задачи возрастает с увеличением диаметра крышки. Объясняется это тем, что, если винтовая крышка прижата вакуумом к горлышку банки, то часто используется рекомендация: нагреть крышку горячей водой, подержав ее под струей воды или положить на нее горячее полотенце. Под воздействием тепла металлическая крышка расширится, а банка, почти не нагреваясь, останется почти прежнего размера и легко откроется. Однако, если горячая вода попадет на стекло банки, то она может лопнуть. В данном случае известная крышка не препятствует попаданию горячей воды на стекло банки, создавая тем самым предпосылки получения травм околками стекла и порчи содержимого банки.
Известна металлическая крышка для стеклянной банки по патенту на полезную модель RU 81168 [3], выполненная в виде днища округлой формы с прилегающей к нему боковой стенкой и кольцевой канавкой, расположенной на внутренней поверхности крышки для размещения уплотнительной прокладки, отличающаяся тем, что на наружной поверхности крышки установлен ключ для открывания банки, днище крышки выполнено с отделяемой частью в форме круга, занимающей большую часть поверхности. Однако крышка по данному патенту сложна в изготовлении, требует дополнительного элемента в виде ключа для открывания банки.
Известна металлическая крышка для банки по патенту RU 2397128 [4], которая содержит выполненные как одно целое нижнюю стенку, которая соединяется выше и по периферии с боковой стенкой, снабженной свободной верхней кромкой, и предназначена для фрикционной посадки и аксиального удерживания внутри гнезда. Однако данная крышка сложна в изготовлении.
Наиболее близким аналогом предлагаемого устройства, выбранным в качестве прототипа, является крышка твист-офф для закупорки стеклянных банок по патенту RU 21584 [54]. Данная крышка выполнена в виде закрытого с одной стороны цилиндра, имеющего наружную и внутреннюю поверхности. Нижняя цилиндрическая часть выполнена с винтовыми выступами для взаимодействия с резьбой горловины банки. На внутренней поверхности крышки выполнена кольцевая канавка для размещения уплотнительной прокладки. Крышка выполнена с выдавкой. Наружная поверхность, образованная кольцевой канавкой, выполнена заподлицо с центральной концентрической канавкой.
Однако крышка по патенту [4] не гарантирует безопасности открывания стеклянной банки, остается сложной и травмоопасной операцией, поскольку часто используемая рекомендация нагреть крышку горячей водой ведет к тому, что, известная крышка не препятствует попаданию горячей воды на стекло банки и вероятному разрушению стеклянной банки по причине теплового воздействия, создавая тем самым предпосылки получения травм околками стекла и порчи содержимого банки.
Технический результат от применения предлагаемой металлической крышки для стеклянной банки заключается в упрощении отвинчивания металлической крышки при открывания стеклянной банки, повышении безопасности процесса открывания банки с данной крышкой и исключения появления осколков стекла по причине разрушения стеклянной банки вследствие теплового воздействия.
Данный технический результат достигается за счет того, что в центральной части крышки выполнена выдавка в форме усеченной пирамиды, высота которой составляет от 0,2 до 1,2 высоты периферийной цилиндрической части металлической крышки, причем основания усеченной пирамиды выполнены многоугольными, усеченная пирамида своим меньшим основанием ориентирована внутрь банки, а угол наклона каждого ребра боковой грани усеченной пирамиды к большему основанию усеченной пирамиды находится в интервале от 30° до 80°.
Данный технический результат достигается в неразрывной структурно-функциональной связи с конструктивными особенностями, в том числе с отличительными особенностями конструкции, формы и соотношения размеров элементов предлагаемой металлической крышки для стеклянной банки.
Сущность и функционирование предлагаемой полезной модели в виде металлической крышки для стеклянной банки поясняется графическими материалами, представленными на фиг. 1-3.
Фиг. 1: металлическая крышка, установленная на горловине стеклянной банки, общий вид.
Фиг. 2: металлическая крышка для стеклянной банки, вид снизу.
Фиг. 3: металлическая крышка для стеклянной банки, разрез.
Металлическая крышка 1 для стеклянной банки 2 снабжена уплотнительным упругим элементом 3 на внутренней стороне крышки по кольцевому участку контакта крышки 1 с горловиной стеклянной банки 2, периферийная цилиндрическая часть 4 крышки выполнена с винтовыми выступами 5 для взаимодействия с резьбой горловины стеклянной банки 2. В центральной части крышки 1 выполнена что выдавка 6 в форме усеченной пирамиды, высота которой составляет от 0,2 до 1,2 высоты периферийной цилиндрической части 4 металлической крышки 1, причем основания 7 и 8 усеченной пирамиды выполнены многоугольными, усеченная пирамида своим меньшим основанием 7 ориентирована внутрь банки 1, а угол наклона 9 каждого ребра боковой грани 10 усеченной пирамиды к большему основанию 8 усеченной пирамиды находится в интервале от 30° до 80°. Технический результат от применения предлагаемой металлической крышки для стеклянной банки заключается в упрощении отвинчивания металлической крышки при открывания стеклянной банки, повышении безопасности процесса открывания банки с данной крышкой и исключения появления осколков стекла по причине разрушения стеклянной банки вследствие теплового воздействия, что достигается за счет использования эффекта теплового расширения металла, из которого изготовлена крышка 1. Для безопасного использования данного эффекта предлагаемая крышка снабжена углублением 6, которое образовано выдавкой в форме усеченной пирамиды, обращенной меньшим основанием внутрь банки. Чтобы открыть банку, крышка которой через упругий элемент 3 прижата вакуумом к горловине стеклянной банки 2, данную банку устанавливают вертикально, крышкой вверх, затем указанное углубление 6 в крышке 1 заполняют горячей водой. Под воздействием тепла металлическая крышка расширится, в том числе периферийная часть 4 увеличится в диаметре, а горловина банки 2, почти не нагреваясь, останется почти прежнего размера и банка легко откроется. Наличие углубления 6, образованного выдавкой в форме усеченной пирамиды, исключает попадание горячей воды на стекло банки, не создавая тем самым причин для разрушения стеклянной банки, и, следовательно, исключается возможность образования осколков, а также получения травм и порчи содержимого банки. Выполнение углубления 6 в форме усеченной пирамиды увеличивает площадь боковой поверхности пирамиды и создает тем самым условия для интенсивной передачи тепла от горячей воды в углублении 6 на металл крышки, вызывая его расширение, что необходимо для упрощения безопасного открывания банки 2. При этом наибольший эффект передачи тепла достигается, если основания 7 и 8 усеченной пирамиды выполнены в виде невыпуклых многоугольников, как показано на фиг. 1 и 2. Кроме того, углубление, образованное обращенной внутрь банки выдавкой 6, имея боковую поверхность в форме усеченной пирамиды, обеспечивает передачу внутренних сил теплового расширения от меньшего основания 7 на боковую поверхность усеченной пирамиды с ребрами 9 и далее передачу этих сил на периферийную часть 4 металлической крышки 1. Тем самым создаются физически обоснованные условия для уменьшения внешних сил, необходимых для отвинчивания крышки 1.
Если высота указанного выше усеченного конуса меньше 0,2 высоты периферийной цилиндрической части 4 металлической крышки 1, то эффект теплового расширения проявляется, однако недостаточен для открывания банки.
С увеличением высоты усеченного конуса сверх 1,2 высоты периферийной цилиндрической части 4 увеличивается расход материала на изготовление крышки, эффект теплового расширения возрастает, однако приращение теплового воздействия убывает, вследствие чего становится экономически неэффективным расход металла на крышку. Кроме того, увеличение высоты усеченного конуса сверх 1,2 высоты периферийной цилиндрической части 4 уменьшает полезный объем банки.
Если угол наклона образующей усеченного конуса к большему основанию усеченного конуса находится меньше 30°, то объем усеченного конуса уменьшается и оказывается недостаточным для открывания банки за счет получения указанного выше эффекта теплового расширения.
Если угол наклона образующей усеченного конуса к большему основанию усеченного конуса находится больше 80°, то объем усеченного конуса возрастает, однако внутренние силы в крышке при тепловом воздействии в этом случае передаются на периферийную цилиндрическую часть 4 в меньшей мере и оказывается недостаточным для открывания банки за счет указанного выше эффекта теплового расширения.
Для изготовления крышки используется известная технология пластического деформирования тонколистового металла. Уплотнительный элемент 3 в форме кольца имеет адгезивное соединение с внутренней поверхностью крышки.