МЕТАЛЛИЧЕСКИЙ КОЛПАЧОК ДЛЯ УКУПОРКИ СОСУДОВ
METAL CAP FOR SEALING OF VESSELS

Изобретение относится к области упаковочных изделий и может быть использовано, например, для укупорки бутылок в ликероводочной и винодельческой промышленности.
Известен металлический колпачок, содержащий выдвижной клапан (см. патент на полезную модель №27062, 2003 г., МПК 65D 41/00). Недостатками указанного колпачка являются его сложность и повышенная стоимость.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является металлический колпачок для укупорки сосудов, содержащий крышку и цилиндрический корпус (см. патент на полезную модель №8341, МПК B65D 41/44, 1998 г.). Недостатком данного металлического колпачка является недостаточные его потребительские качества в связи с плохой обкаткой колпачка на сосуде из-за жесткости металла, из которого изготовлен колпачок. Особенно проявляется этот недостаток на сосудах, имеющих сложную форму горлышка.
Целью предлагаемого технического решения является повышение потребительских качеств колпачка за счет предлагаемого критерия выбора материала для колпачка.
Данная цель достигается тем, что произведение толщины (S) стенки крышки и цилиндрического корпуса на число Бринелля (НВ) материала, из которого они изготовлены, находятся в диапазоне  При этом толщина крышки колпачка может быть выполнена больше толщины цилиндрического корпуса на 10-30%.
Конструкция колпачка приведена на чертеже со следующими обозначениями: 1 - крышка колпачка; 2 - цилиндрический корпус колпачка.
Металлический колпачок должен обладать определенной жесткостью. Жесткость - это способность в заданных пределах изменять под нагрузкой исходную геометрическую форму конструкции. Учитывая, что большинство сосудов имеет сложную геометрическую форму горлышка, на который надевается колпачок, то становится ясно, что жесткость является определяющей его характеристикой. Особенно это касается винтового колпачка, обкатываемого на бутылке при ее закрывании. Авторами установлено, что жесткость колпачка главным образом зависит от параметра, равного произведению толщины стенки колпачка на число Бринелля, которое характеризует твердость материала. Чем ниже твердость металла, тем выше его пластичность. Есть несколько сертифицированных методов определения твердости, но наиболее распространенным является метод Бринелля. Твердость по Бринеллю характеризуется средним напряжением в лунке при вдавливании твердосплавного шарика нагрузкой, пропорциональной квадрату диаметра шарика. Как следует из результатов экспериментального исследования, для всех металлов (за исключением ртути) произведение толщины стенки крышки и цилиндрического корпуса на число Бринелля лежит в диапазоне от 2 до  Толщина стенок измеряется в миллиметрах (мм), а число Бринелля -  Увеличение этого произведения более  (верхний предел) ведет к излишней жесткости, в результате чего колпачок плохо обкатывается на горлышке сосудов. Это приводит к нарушению герметичности сосуда и ухудшается внешний вид колпачка за счет образования складок на нем. Нижний предел произведения толщины стенки на число Бринелля (2 ) характеризует минимальный уровень жесткости колпачка. Если это произведение меньше  колпачок можно снять с сосуда без приложения усилий или нарушится его герметичность.
Толщина крышки колпачка может быть выполнена больше толщины цилиндрического корпуса на (10-30)%. Часто возникает необходимость нанесения на крышке тиснения, например, товарного знака. В этом случае необходимо увеличение толщины стенки крышки. Если толщина стенки крышки будет увеличена до 30% по отношению к толщине стенки цилиндрического корпуса, то произведение осредненной толщины стенок на число Бринелля остается лежать в требуемом диапазоне от 2 до  так как площадь крышки колпачка, как правило, составляет не более 15% от общей площади поверхности колпачка. При увеличении толщины стенки крышки колпачка более 30% по отношению к толщине стенки цилиндрического корпуса произведение осредненной толщины стенки на число Бринелля выходит из допустимого диапазона, а увеличение менее 10% нецелесообразно по технологическим соображениям.
Рассмотрим примеры выполнения колпачка из различных металлов.
Пример №1. Колпачок выполнен из алюминия толщиной 0,25 мм. Произведение толщины стенки на число Бринелля составляет от 5 до 6  в зависимости от марки алюминия.
Пример №2. Колпачок выполнен из олова толщиной 1 мм. Произведение толщины стенки на число Бринелля составляет
Пример №3. Колпачок выполнен из меди толщиной 0,1 мм. Произведение толщины стенки на число Бринелля составляет
Экспериментальная проверка заявляемого технического решения показала высокую его эффективность.