УКУПОРОЧНОЕ УСТРОЙСТВО, ПРИГОДНОЕ ДЛЯ СЛИВА ЖИДКОСТИ ИЗ БУТЫЛКИ ПРОИЗВОЛЬНЫМИ ПОРЦИЯМИ

Область техники
Полезная модель относится к конструкции таких укупорочных устройств на основе винтовых пробок, которые оснащены приспособлениями для слива жидкости произвольными порциями и улавливания капель и допускают многоразовое раскупоривание и закупоривание бутылок. Такими устройствами целесообразно оснащать бутылки с дорогими спиртными напитками (особенно ликерами), преимущественно пищевыми маслами, соусами, сиропами и т.п. с целью предотвращения подтекания дозируемых жидкостей на внешние поверхности бутылок.
Уровень техники
Общеизвестно, что для порционной выдачи жидкости из бутылки, которая была закупорена любой обычной, то есть вставной или съемной (в частности, винтовой) пробкой, эту бутылку откупоривают и наклоняют, а для прерывания слива бутылку снова переводят в практически вертикальное положение. При таких условиях во время выдачи каждой очередной порции часть жидкости вытекает на внешнюю поверхность горловины бутылки. Это всегда приводит к безвозвратным потерям жидкости, которые будут тем больше, чем вместительнее бутылка и меньше объемы отдельных порций, а также (особенно при сливе вязких жидкостей) к загрязнению внешней поверхности бутылок.
Уже известны некоторые средства борьбы с этими нежелательными явлениями.
В частности, основой таких средств может быть объемный насос периодического действия с ручным приводом, который имеет корпус с мерной камерой, входной канал для ее периодического подключения к источнику дозируемой жидкости, выпускной канал для опорожнения мерной камеры, вытеснитель отмерянной дозы из мерной камеры в выпускной канал и по меньшей мере одно средство отсечения мерной камеры от источника жидкости на время ее опорожнения (см. Большой энциклопедический словарь ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ. - М.: Научное изд-во «Большая Российская энциклопедия», 1998, с. 341).
Примером использования описанного насоса для порционного опорожнения бутылок служит объемный дозатор жидкости фирмы ZIEHER (ФРГ), который имеет:
осесимметричный в верхней части полый корпус с мерной камерой фиксированного объема, который изготовлен из инертного по отношению к жидкости (обычно полимерного) материала,
фиксатор в виде съемной жестко связанной с этим корпусом пробки, которая охватывает горловину бутылки, перекрывает ее торец и имеет выгнутый выступ с выпускным каналом для выдачи отмерянной порции,
сферический вытеснитель отмерянной порции жидкости, который размещен внутри мерной камеры и в исходном положении расположен ниже уровня входного канала в боковой стенке внизу этой камеры,
расположенный внизу корпуса на продолжении мерной камеры сливной канал, который перекрывается при выдаче порции сферическим клапаном-отсекателем, и
сквозное разгрузочное отверстие в фиксаторе для пропуска воздуха внутрь бутылки во время выдачи отмерянной порции.
Этот объемный дозатор устанавливают на вертикально расположенную откупоренную бутылку вместо удаленной заводской пробки таким образом, что выгнутый выступ с выпускным каналом оказывается вне радиального габарита бутылки. Поэтому последние капли дозируемой жидкости, которые остались в выпускном канале, не могут загрязнить бутылку снаружи.
Однако описанный (и любой аналогичный) объемный дозатор является довольно сложным (и потому дорогим) самостоятельным изделием, которое устанавливают на горловину бутылки вместо удаленной заводской пробки, а потому его нельзя ни устанавливать на поточных линиях разлива жидкостей в бутылки, ни применять при многоразовом закупоривании и раскупоривании бутылок. Мало того, при каждом очередном применении описанного дозатора для предотвращения потерь дозируемой жидкости надо долго ждать, пока ее последние капли стекут с упомянутого выступа в соответствующую посуду (например, бокал, рюмку, сковороду и т.п.). И, наконец, объемные дозаторы предназначены для отмеривания одинаковых порций жидкости, что в большинстве случаев разлива напитков и других пищевых жидкостей практически не нужно.
Поэтому желательны такие укупорочные устройства, которые оснащены приспособлениями для слива жидкостей произвольными порциями с улавливанием капель и допускают многоразовое раскупоривание и закупоривание бутылок (см. US 2773632; WO 90/08074; US 6112949; WO 03/068621 и мн. др.).
Среди них ближайшим аналогом полезной модели является укупорочное устройство, раскрытое в UA 97539. Это известное устройство имеет:
винтовую пробку с жестко закрепленным уплотнительным вкладышем, который имеет ориентированный в рабочем положении внутрь горловины бутылки цилиндрический центральный выступ с по меньшей мере одним продольным шлицем на внешней стороне своей стенки и кольцевой буртик, охватывающий верхнюю часть этого выступа с кольцевым зазором, и
установленное в горловине приспособление для слива жидкости произвольными порциями с улавливанием капель, которое включает:
- гильзу, которая имеет входное отверстие для жидкости в нижней части и резьбу на внутренней стороне стенки и которая в рабочем положении вставлена с натягом в горловину бутылки, и
- выдвижной относительно гильзы сливной патрубок, который имеет нижнюю часть с резьбой, отвечающей резьбе в гильзе и обеспечивающей возможность осевого возвратно-поступательного перемещения патрубка, и верхнюю часть в виде гибкого раструба и который кинематически связан радиальным зубом с указанным шлицом вышеуказанного центрального выступа, в исходном положении зажат между этим выступом и кольцевым буртиком уплотнительного вкладыша и в рабочем положении служит улавливателем капель.
При отвинчивании пробки кинематическая пара «продольный шлиц - зуб» вынуждает сливной патрубок поворачиваться и вывинчиваться из гильзы. Поскольку осевой размер резьбового соединения патрубка с гильзой превышает осевое перемещение пробки на момент выхода уплотнительного вкладыша из контакта со сливным патрубком, постольку нижняя часть этого патрубка не выходит за пределы гильзы. После удаления пробки указанный раструб приоткрывается для порционного слива жидкости. При этом последние капли каждой очередной порции жидкости согласно известному изобретательскому замыслу должны стекать внутрь бутылки раньше, чем ее повернут в вертикальное положение. При необходимости снова закупорить бутылку процесс проводят в обратном порядке. При этом надо обязательно ввести упомянутый зуб в упомянутый продольный шлиц.
К сожалению, известное укупорочное устройство крайне сложно по конструкции и потому неудобно в изготовлении и применении. В частности, использование нарезного соединения выдвижного сливного патрубка с неподвижной гильзой существенно затрудняет изготовление этих деталей как таковых, а также предварительную сборку приспособлений для слива жидкостей произвольными порциями и установку этих приспособлений в горловины бутылок. Мало того, использование кинематической пары «продольный шлиц-зуб» требует затрат времени на их стыковку при каждом очередном закупоривании бутылки.
Сущность полезной модели
В основу полезной модели положена задача усовершенствованием геометрических форм деталей создать существенно более простое по конструкции и удобное в изготовлении и применении укупорочное устройство, пригодное для слива жидкости из бутылки произвольными порциями.
Эта задача решена тем, что в укупорочном устройстве, пригодном для слива жидкости из бутылки произвольными порциями, включающем:
винтовую пробку с жестко закрепленным уплотнительным вкладышем, который имеет цилиндрический центральный выступ, ориентированный в рабочем положении внутрь горловины бутылки, и
приспособление для слива жидкости произвольными порциями с улавливанием капель, которое имеет:
- гильзу, которая в нижней части имеет по меньшей мере одно входное отверстие для жидкости и в рабочем положении вставлена с натягом в горловину бутылки, и
- выдвижной относительно гильзы сливной патрубок, который кинематически связан с указанным выше центральным выступом указанного уплотнительного вкладыша для обеспечения осевого возвратно-поступательного перемещения и верхняя часть которого в рабочем положении служит улавливателем капель,
согласно изобретательскому замыслу
указанные выдвижной сливной патрубок и цилиндрический центральный выступ уплотнительного вкладыша в пробку кинематически связаны в исходном положении по меньшей мере одной защелкой, пригодной для упругого сцепления и расцепления указанных деталей, а
указанные гильза и выдвижной сливной патрубок оснащены радиальными упорами-ограничителями осевого перемещения этого патрубка.
Такое укупорочное устройство в сравнении с прототипом намного проще по конструкции и удобнее в изготовлении, сборке и эксплуатации. Действительно:
большинство деталей этого устройства можно изготовить высокопроизводительным литьем под давлением и соединить одну с другой при сборке легким нажимом,
согласно изобретательскому замыслу все приспособления для слива жидкости произвольными порциями являются сборочными единицами, которые можно заранее соединять с винтовыми пробками для дальнейшей установки цельных укупорочных устройств в горловины бутылок на стандартных разливочно-укупорочных линиях;
кинематическая связь выдвижного сливного патрубка и цилиндрического центрального выступа уплотнительного вкладыша в пробку по меньшей мере одной защелкой исключает во время очередного закупоривания бутылки потребность в подборе такого взаиморасположения этих деталей, которое нужно для сцепления,
радиальные упоры-ограничители осевого перемещения выдвижного сливного патрубка относительно гильзы практически исключают случайное выпадение этого патрубка из гильзы при очередном раскупоривании бутылки и ее нахождении раскупоренной.
Первое и второе дополнительные отличия состоят соответственно в том, что гильза имеет перекрытый снизу торец, а по меньшей мере одно входное отверстие для впуска жидкости выполнено в нижней части боковой стенки этой гильзы, и/или выдвижной сливной патрубок имеет частично перекрытый снизу торец, а по меньшей мере одно отверстие для впуска жидкости выполнено в боковой стенке этого патрубка. Это обеспечивает плавное истечение жидкости и уменьшает вероятность гидравлического удара при резком наклоне откупоренной бутылки.
Третье дополнительное отличие заключается в том, что верхняя часть выдвижного сливного патрубка имеет воронкообразную форму. Это облегчает улавливание последних капель при прерывании слива жидкости.
Четвертое дополнительное отличие заключается в том, что гильза вставлена с натягом в горловину бутылки с использованием по меньшей мере одного кольцевого радиально ориентированного выступа. Это упрощает поточную вставку приспособлений для слива жидкости произвольными порциями в горловины бутылок.
Краткое описание чертежей
Далее сущность полезной модели поясняется детальным описанием примеров конструкции предложенного устройства и способа его использования со ссылками на приложенные чертежи, где изображены на:
фиг. 1 - укупорочное устройство в исходном положении на горловине бутылки (продольный разрез вертикальной плоскостью, которая включает ось симметрии);
фиг. 2 - укупорочное устройство в рабочем положении (также продольный разрез вертикальной плоскостью, которая включает ось симметрии).
Наилучшие варианты воплощения изобретательского замысла
Укупорочное устройство, пригодное для слива жидкости из бутылки произвольными порциями согласно фиг. 1, имеет винтовую пробку 1 с уплотнительным вкладышем 2, который имеет цилиндрический центральный выступ 3, ориентированный в рабочем положении внутрь горловины 4 бутылки, и приспособление для слива жидкости произвольными порциями с улавливанием капель. Это приспособление включает:
гильзу 5, которая имеет по меньшей мере одно не обозначенное особенно отверстие для впуска жидкости в нижней части и которая в рабочем положении вставлена с натягом в горловину 4 бутылки, и
выдвижной относительно гильзы 5 сливной патрубок 6, который кинематически связан с указанным выше центральным выступом 3 уплотнительного вкладыша 2 для обеспечения осевого возвратно-поступательного перемещения и верхняя часть которого в рабочем положении служит улавливателем капель.
Выдвижной сливной патрубок 6 и цилиндрический центральный выступ 3 кинематически связаны в исходном положении по меньшей мере одной защелкой 7, пригодной для упругого сцепления и расцепления указанных деталей. Специалисту понятно, что целесообразно применять две (а еще лучше три) расположенные на одинаковых угловых расстояниях защелки 7 и что они могут быть расположены либо на центральном выступе 3 (как, в частности, показано на фиг. 1), либо на сливном патрубке 6.
Гильза 5 и сливной патрубок 6 должны быть оснащены радиальными упорами-ограничителями 8 осевого выдвижения патрубка 6. Понятно, что расстояние между этими упорами-ограничителями 8 задает максимальную величину допустимых осевых перемещений патрубка 6.
Желательно, чтобы гильза 5 имела перекрытый снизу торец, а входное отверстие для впуска жидкости было выполнено в нижней части боковой стенки этой гильзы 5, и/или выдвижной сливной патрубок 6 имел частично перекрытый снизу торец, а в боковой стенке этого патрубка 6 было выполнено по меньшей мере одно не обозначенное особо отверстие для впуска жидкости.
Целесообразно, чтобы верхняя часть патрубка 6 имела воронкообразную форму и чтобы гильза 5 была вставлена с натягом в горловину 4 бутылки с использованием по меньшей мере одного кольцевого радиально ориентированного выступа 9.
Понятно, что все детали устройства, кроме винтовой пробки 1, должны быть изготовлены из материала, инертного относительно жидкости, которая будет разлита в бутылки. В частности, такими материалами могут быть термопластичные полимеры типа полиэтилена, полипропилена, полиэтилентерефталата и т.п.
Описанное устройство, которое имеет две основные сборочные единицы (а именно винтовую пробку 1 с уплотнительным вкладышем 2 и приспособление для слива жидкости произвольными порциями), используют таким образом.
Сначала собирают партию приспособлений для слива жидкости произвольными порциями, а потом присоединяют их к винтовым пробкам 1 защелками 7. Полученные таким образом укупорочные устройства подают на стандартную поточную разливочно-укупорочную линию, где происходит установка приспособлений для слива жидкости в горловины 4 бутылок и навинчивание пробок 1. После этого горловина 4 каждой бутылки приобретает вид согласно фиг. 1.
При необходимости выдать из бутылки порцию жидкости отвинчивают пробку 1. При этом уплотнительный вкладыш 2 поворачивается вокруг оси симметрии и тянет за собой сливной патрубок 6, который выдвигается вверх из гильзы 5 до тех пор, пока радиальные упоры-ограничители 8 не войдут в контакт, а защелка (или защелки) 7 не освободятся. Вследствие этого горловина 4 бутылки приобретает вид, показанный на фиг. 2.
В таком виде бутылка готова к сливу очередной порции жидкости. При ее выдаче верхняя часть патрубка 6 блокирует попадание капель на боковую поверхность бутылки, а после прекращения слива обеспечивает стекание последних капель внутрь бутылки.
Для очередного закупоривания бутылки на ее горловину 2 вручную устанавливают пробку 1 с уплотнительным вкладышем 2 и начинают навинчивание, которое приводит к повторному соединению сливного патрубка 6 с этим вкладышем 2 защелками 7. Дальше патрубок 6 под давлением уплотнительного вкладыша 2 возвращается в нижнее положение относительно гильзы 2, как показано на фиг. 1.
Промышленная применимость
Предложенные устройства для слива разнообразных жидких продуктов произвольными порциями можно массово изготовлять на имеющемся оборудовании по переработке термопластов и вставлять в горловины произвольных бутылок на имеющихся поточных разливочно-укупорочных линиях.