КРЫШКА ДЛЯ УКУПОРКИ БУТЫЛКИ С ГАЗОСОДЕРЖАЩЕЙ ЖИДКОСТЬЮ
CAP FOR SEALING BOTTLE WITH GAS-CONTAINING LIQUID

Настоящее изобретение относится к укупорочным средствам для бутылок и может быть использовано для укупорки бутылок с газосодержащими жидкостями, например пива, безалкогольных или слабоалкогольных газированных напитков.
В настоящее время известно множество одноразовых укупорочных средств в разнообразных вариантах их конструктивного выполнения, как, например, в виде кроненпробок или в виде отрывных колпачков.
Как правило, для открывания кроненпробок применяются специальные приспособления, которые не всегда имеются в распоряжении пользователя. Открывание отрывных колпачков может быть осуществлено, например, посредством отрывных полос, завальцованных под венчики горловин бутылок и отделенных от колпачков насечками, по которым происходит отделение отрывных полос. На практике зачастую отрывные полосы не полностью отделяются от колпачков, что приводит к необходимости использования подручных средств для открывания бутылок.
Известно также множество конструктивных решений, предназначенных для открывания кроненпробок без применения дополнительных приспособлений. Существо этих решений заключается в выполнении на кроненпробках специальных язычков или колечек, посредством которых происходит открывание бутылок и которые могут быть выполнены отрывными или как единое целое с кронепробками. Такие конструктивные решения известны, например, из следующих патентных документов - WO 96/29258, WO 93/01099, WO 00/51906, US 5, 582, 309, ЕР 1621475 и других.
Известна кроненпробка для укупорки бутылки с язычком для ее открывания, содержащая выполненный с ней за одно целое язычок дугообразной формы с просечкой (RU 2086487 С1).
Известен также колпачок для укупорки бутылки, который снабжен выступающей упругой пластиной - язычком (RU 28490 U1).
При открывании бутылки пользователь за счет приложения физического усилия приподнимает язычок, выводя нижнюю часть кроненпробки из зацепления с горлышком бутылки. Прочность крепления кроненпробки на горлышке уменьшается, что приводит к потере герметичности укупорки и возможности отделения пробки от бутылки. Следует отметить, что выступающий язычок создает определенные неудобства при транспортировке бутылок, так как возможно случайное зацепление и отгибание язычка из установленного при укупорке положения. Кроме того, следует отметить, что по сравнению с обычной кроненпробкой значительно увеличивается расход материала на изготовление кроненпробки с язычком, что в условиях массового производства приводит к повышению затрат на изготовление пробок.
Кроме того, известен отрывной колпачок для укупорки бутылки с кольцом для открывания и линиями ослабления прочности на наружной поверхности отрывного колпачка (RU 53265 U1). Открывание бутылки с таким колпачком осуществляется подобно открыванию широко распространенных жестяных банок с газированными напитками.
Известна кроненпробка, снабженная отрывным элементом в виде полосы с кольцом на конце, диаметрально расположенной на кроненпробке (CN 2337082 Y). Так же, как и в описанных выше конструкциях, открывание бутылки происходит путем отрывания от пробки полосы с кольцом.
Известна кроненпробка усовершенствованной конструкции (WO 00/76874), являющаяся ближайшим аналогом и взятая за прототип, которая снабжена отогнутым язычком и на наружной поверхности которой выполнена линия ослабленной прочности, по которой происходит отгибание части кроненпробки при приложении физического усилия к язычку.
Язычок указанной кроненпробки имеет небольшие размеры, что не мешает при транспортировке бутылки и позволяет сократить расходы на материал. Однако, при этом язычок плотно прилегает к горловине бутылки, что создает неудобства при эксплуатации, так как требует приложения больших усилий при открывании бутылки и, возможно, применения подручных средств для отгибания язычка.
Во всех описанных выше конструктивных выполнениях крышек при их открывании происходит резкое изменение давления газа в бутылке (от избыточного до атмосферного), что может привести к вспениванию жидкости и ее самопроизвольному вытеканию из бутылки. Особенно часто это имеет место в условиях повышенных температур или в неблагоприятных условиях, например при движении в автомобиле.
В основу изобретения положена задача расширения арсенала технических средств, а именно разработки крышки для укупорки бутылки с газосодержащей жидкостью, конструктивное выполнение которой создавало бы надежную механическую систему, которая при открывании бутылки исключает самопроизвольное вытекание жидкости и обеспечивает удобство в эксплуатации, а при транспортировке и хранении обеспечивает поддержание давления газа в бутылке, а также не требует больших дополнительных расходов материала.
Поставленная задача достигается тем, что в крышке для укупорки бутылки с газосодержащей жидкостью, имеющей основание, соединенное с юбкой, охватывающей горловину бутылки, и приспособление для открывания бутылки, имеющее линию ослабления прочности крышки, выполненную на наружной стороне крышки, согласно изобретению линия ослабления прочности представляет собой канавку, с образованием на дне канавки тонкостенной мембраны, а приспособление для открывания бутылки дополнительно содержит отрывной элемент, который размещен в канавке с возможностью его извлечения при приложении физического усилия, при этом тонкостенная мембрана имеет толщину, достаточную для ее разрыва под действием давления газа в бутылке.
Предложена конструкция патентуемой крышки, в которой приспособление для открывания бутылки представляет собой своеобразную механическую систему, которая при открывании бутылки способствует облегчению разрыва крышки под действием давления газа в бутылке, а в закрытом состоянии механически поддерживает давление газа в бутылке, которое может изменяться вследствие изменения температурных режимов или вследствие неблагоприятных условий транспортировки. При этом предлагаемое конструктивное выполнение крышки исключает самопроизвольное вытекание жидкости, что обеспечивается постепенным уменьшением давления газа в бутылке по мере разрыва тонкостенной мембраны.
Патентуемая крышка удобна в эксплуатации и не требует применения дополнительных приспособлений и подручных средств.
Целесообразно, чтобы отрывной элемент представлял собой проволоку, запрессованную в канавку и имеющую свободный конец, на котором выполнен язычок.
Такая конструкция отрывного элемента не требует больших расходов металла, удобна в эксплуатации и подходит для использования как в кроненпробках, так и в отрывных колпачках.
В соответствии с одним вариантом выполнения изобретения возможно выполнение канавки по окружности с наружной стороны юбки.
При этом в случае выполнения пробки в виде кронепробки часть юбки выполнена гофрированной, а канавка выполнена выше указанной гофрированной части юбки.
При выполнении пробки в виде отрывного колпачка юбка выполнена цилиндрической, а канавка выполнена по высоте юбки по существу в ее средней части.
В соответствии с другим вариантом выполнения изобретения канавка выполнена диаметрально на наружной стороне основания и юбки, что расширяет количество модификаций пробок, выполненных согласно настоящему изобретению.
С точки зрения механической прочности крышки предпочтительно, чтобы глубина канавки составляла от 50 до 90% от толщины стенки крышки.
В соответствии с настоящим изобретением возможно применение проволоки, имеющей в поперечном сечении форму круга, квадрата или многоугольника, что расширяет ассортимент применяемых профилей.
Для надежности крышки в эксплуатации полезно, чтобы твердость материала проволоки превышала твердость материала крышки в 1,4-12 раз.
Таким образом, технический результат, достигаемый благодаря заявляемому изобретению, состоит в создании новой крышки для укупорки бутылки с газосодержащей жидкостью, которая обеспечивает удобство в эксплуатации и при открывании бутылки исключает самопроизвольное вытекание жидкости, а при транспортировке и хранении обеспечивает поддержание давления газа в бутылке. Кроме того, при изготовлении такой крышки не требуются большие дополнительные расходы материала.
В дальнейшем изобретение поясняется описанием конкретных вариантов его выполнения и прилагаемыми чертежами, на которых:
Фиг.1 изображает крышку для укупорки бутылки с газосодержащей жидкостью в виде кроненпробки, вид сверху, согласно одному варианту выполнения изобретения;
Фиг.2 - частичный разрез по линии А-А на фиг.1, согласно изобретению;
Фиг.3 (а, б) - то же, что на фиг.2, в увеличенном масштабе, согласно изобретению;
Фиг.4 - то же, что на фиг.1, согласно другому варианту выполнения изобретения;
Фиг.5 - частичный разрез по линии Б-Б на фиг 4, согласно изобретению;
Фиг.6 - крышку для укупорки газосодержащей жидкости в виде отрывного колпачка, вид сверху, согласно одному варианту выполнения изобретения;
Фиг.7 - частичный разрез по линии В-В на фиг.6, согласно изобретению;
Фиг.8 - то же, что на фиг.6, согласно другому варианту выполнения изобретения;
Фиг.9 - частичный разрез по линии Г-Г на фиг 8, согласно изобретению.
Патентуемая крышка для укупорки бутылки с газосодержащей жидкостью имеет основание 1 (фиг.1, 2), соединенное с юбкой 2, охватывающей горловину бутылки (на чертеже не показана), и приспособление 3 для открывания бутылки. Приспособление 3 для открывания бутылки включает линию ослабления прочности крышки, которая выполнена на наружной стороне крышки и представляет собой канавку 4, и отрывной элемент, который размещен в канавке 4 с возможностью его извлечения при приложении физического усилия. Следствием выполнения канавки 4 на наружной стороне крышки является уменьшение толщины стенки на дне канавки 4 и образование тонкостенной мембраны, толщина которой достаточна для ее разрыва под действием давления газа в бутылке.
Отрывной элемент может представлять собой проволоку 5, запрессованную в канавку 4 и имеющую свободный конец, на котором для удобства открывания выполнен язычок 6.
С внутренней стороны крышки имеется герметизирующая прокладка 7, выполненная из обычно применяемых в крышках материалов.
Кроме указанного конкретного выполнения отрывной элемент может быть выполнен в виде длинномерного металлического элемента любой известной конструкции, предназначенной для аналогичных целей, например в виде жгута или ленты.
Выполнение приспособления 3 для открывания бутылки в виде канавки 4 и отрывного элемента создает своеобразную механическую систему, которая, с одной стороны, способствует облегчению разрыва крышки под действием давления газа в бутылке, а с другой стороны, поддерживает давление газа в бутылке при изменении температурных режимов или условиях транспортировки бутылок с такими крышками.
Следует принимать во внимание, что заполненные и закрытые бутылки с газосодержащими напитками должны выдерживать давление в 6 бар ввиду того, что напитки подвергаются воздействию такого давления, например, при пастеризации. По этой причине кроненпробки и прочие виды крышек разрабатываются таким образом, чтобы выдерживать давление газа до 10 бар.
Для достижения лучшего результата при работе названной механической системы (канавка/отрывной элемент) желательно, чтобы твердость материала проволоки превышала твердость материала крышки в 1,4-12 раз, а глубина канавки составляла от 50 до 90% толщины стенки крышки.
При соотношении значений твердости указанных конструктивных элементов меньше 1,4 возможен разрыв отрывного элемента при приложении физических усилий при открывании; при соотношении значений твердости больше 12 отрывной элемент будет чрезмерно твердым и упругим, что не позволит разместить его в предназначенном месте на крышке.
В том случае, если глубина канавки будет меньше 50% толщины стенки крышки, то толщина стенки тонкостенной мембраны будет велика, что не сможет обеспечить ее разрыв при удалении из канавки отрывного элемента. При увеличении глубины канавки свыше 90% от толщины стенки крышки может иметь место самопроизвольное открывание крышки под действием давления газа в бутылке.
Как правило, крышки для бутылок выполняют из листовой жести, например, марок ЭЖК (ЕТР), ECCS/TFS, ХЛЖК, из жести черной лакированной рулонной или белой в листах лакированной, либо из жести белой электролитического лужения или жести хромированной или из алюминия, например, марки 5052СР. Для изготовления проволоки используется импригнированный металл, например жесть марки ЭЖК12В.
Проволока 5 (или жгут, или лента) может иметь в поперечном сечении различную конфигурацию, что иллюстрирует фиг.3, на которой варианты а), б) представляют проволоку 5 с поперечным сечением в форме квадрата или круга, соответственно. Возможны и другие варианты выполнения, например, с поперечным сечением в виде многоугольника, что определяется технологическими возможностями предприятия-изготовителя.
На фиг.3, варианты а), б), представлена тонкостенная мембрана 8, образованная в крышке в зоне выполнения канавки 4.
В описываемом варианте исполнения крышка для укупорки бутылки выполнена в виде кроненпробки, имеющей гофрированную юбку 2, при этом приспособление 3 для открывания бутылки расположено вдоль окружности, а именно канавка 4 выполнена по окружности с наружной стороны юбки 2 выше указанной гофрированной части. В указанной канавке 4 запрессована проволока 5, на свободном конце которой имеется язычок 6.
В описываемом изобретении язычок 6 имеет небольшие размеры, что не создает помех при транспортировке бутылки и позволяет уменьшить расходы на его изготовление. Кроме того, язычок 6 расположен таким образом, что его можно легко и надежно взять рукой.
В другом варианте выполнения по фиг.4, 5 также представлена кроненпробка, в которой названное приспособление 3 расположено диаметрально на наружной стороне основания 1 и юбки 2 выше ее гофрированной части.
На фиг.6, 7 представлен вариант выполнения крышки в виде отрывного колпачка, в котором юбка 2 выполнена цилиндрической, а канавка 4 выполнена диаметрально на наружной стороне основания 1 и юбки 2.
В другом варианте выполнения, представленном на фиг.8, 9, юбка 2 выполнена цилиндрической, а канавка 4 выполнена по высоте юбки 2 по существу в ее средней части.
В представленных на фиг.6-9 вариантах приспособление 3 для открывания бутылки выполнено аналогично описанным выше и подтверждает универсальность конструкции применительно к различным модификациям крышек для укупорки бутылок.
Патентуемую крышку изготавливают методом штамповки, при этом сначала по заданным размерам выполняют канавки, в которые затем внедряют отрывной элемент путем запрессовки или методом холодной сварки. Заключительной операцией является вырубка крышки, которая осуществляется известным методом.
Для открывания бутылки пользователь прикладывает физическое усилие, направленное на удаление проволоки 5 из канавки 4. При этом в выделенном направлении происходит уменьшение жесткости крышки, что приводит за счет имеющегося давление газа в бутылке к разрыву тонкостенной мембраны 8, который происходит постепенно, вслед за удалением проволоки 5. Так как происходит последовательное увеличение площади выходного отверстия в пробке вдоль канавки 4, то и удаление газов из бутылки происходит постепенно без самопроизвольного вытекания жидкости после удаления отрывного элемента.
При диаметральном расположении отрывного элемента (фиг.4, 5 и 6, 7) пробка разделяется на две части, при этом герметизирующая прокладка 7 удерживает эти части, позволяя легко снять крышку с бутылки без применения дополнительных устройств.
При расположении отрывного элемента по окружности (фиг.1, 2 и 8, 9) происходит отделение верхней части пробки от горловины, что также позволяет избежать применения дополнительных приспособлений.
Предлагаемая конструкция пробки отличается высокой надежностью и не требует больших усилий при открывании бутылки.