КОЛПАЧОК ПОЛИМЕРНЫЙ КОМБИНИРОВАННЫЙ ВИНТОВОЙ

Полезная модель относится к укупорочным средствам для бутылей больших емкостей, применяемых на устройствах по их порционному розливу (кулеры). Полезная модель относится к устройствам для временного перекрытия прохода в емкость, с целью предотвращения попадания в нее различных веществ из окружающей среды, а также предотвращения выливания жидкости из этой емкости. В частности, рассматривается конструкция колпачка укупорочного, применяемого для винтового закрепления на горловине емкости (бутыли).
В соответствии с ГОСТ Р 53128-2008 «Средства укупорочные, термины и определения», М, Стандартинформ, 2009, средства укупорочные, которые надеваются или навинчиваются на горловину тары для обеспечения герметичности упаковки и (или) защиты отнесены к специальному виду, называемому колпачками. А в ГОСТ Р 51214-98 «Средства укупорочные. Общие положения по безопасности, маркировке и правилам приемки», дата введения в действие - 01.07.1999, Госстандарт России, М, конкретно для колпачка даны перечисления их возможных исполнений: с перфорацией, винтовые, винтовые с дозирующим устройством, типа «Алка», для парфюмерно-косметической продукции, обкаточные и т.д.
Известны кулеры для воды, часто также называемые диспенсеры, водонагреватели, water receiver, water cooler - аппараты, с помощью которых существенно облегчается процесс потребления людьми качественной питьевой воды в жилых, производственных, а также офисных помещениях. Эти аппараты являются устройствами порционной раздачи воды из стационарных и сменных резервуаров (бутылей) потребителям и оснащены функциями охлаждения, подогрева, а в ряде случаев газирования подаваемой воды. Чистая питьевая вода поступает в такой аппарат под действием собственной силы тяжести, как правило, из стандартных 19- или 22 литровых бутылей, устанавливаемых горлышком вниз в верхней части аппарата.
Настольные модели кулеров обычно рассчитаны на использование стандартных 5 литровых ПЭТ бутылей с водой, которые можно приобрести в торговой сети. Установка на кулер 19- и 22 литровых ПЭТ бутылей с водой многоразового использования и их замена, с последующей утилизацией, осуществляются специальными сервисными компаниями, обслуживающими эти аппараты.
Такие емкости, которые используются для установки в кулер, имеют достаточно большую по диаметру горловину, закрываемую специальной крышкой, обеспечивающей герметизацию и сохранение воды в емкости (бутыли). При постановке емкости в кулер оператор переворачивает емкость и горловиной, на которой закреплена крышка, утапливает емкость в гнездо, где происходит прорыв герметизирующего элемента, имеющегося в крышке, для обеспечения подачи воды под действием собственной силы тяжести в соответствии с алгоритмом порционной выдачи воды, реализуемой системой автоматики кулера.
Известно укупорочное средство для емкости с водой, используемой для кулера, содержащее стаканообразный корпус, имеющий торцевую часть и связанную с ней цилиндрическую часть, являющуюся боковой стенкой, при этом в торцевой части выполнено сквозное отверстие, закрытое полимерной пленкой, закрепленной на цилиндрическом выступе, ограничивающем это отверстие внутри полости, образованной боковой стенкой и торцевой частью (RU 105904, B67D 3/00, опуб. 17.03.11).
Недостаток этого решения заключается в том, что центральное отверстие с внутренней стороны полости, образованной боковой стенкой и торцевой частью, представляет собой ограничено трубчатой формы выступом, представляющим собой пробку, вводимую в горловину емкости. Эта пробка одновременно является и уплотнителем горловины, препятствующим протеканию воды через стенку горловины и пробку. А центральное отверстие закрыто полимерной пленкой. Учитывая то, что пробка выполнена тонкостенной, то она обладает определенной эластичностью и может деформироваться под внешним усилием. Пленка закреплена на тонком торцевом ободке и при деформации пробки возможно нарушение герметичности пленки. Такая конструкция может применяться для емкостей с узкой горловиной, так как только в этом случае за счет упругости тонкостенной пробки возможно надежное поджатие стенки пробки к внутренней поверхности горловины. Но такая пробка не может применяться для емкостей с широкой горловиной, так как в этом случае трудно обеспечить надежное прилегание тонкостенной пробки к стенке горловины. А само укупорочное средство при больших габаритах становится эластично податливым, что негативно сказывается на надежности герметизации горловины емкости.
В связи с этим для емкостей с достаточно широкой горловиной, а именно такие используются в качестве бутылей для кулеров, применяются винтовые колпачки, надежность укупорки которых определяется тем, что это средство имеет боковую стенку высокой прочности и жесткости, что позволяет на ней сформировать винтовую резьбу, ответную винтовой резьбе на жесткой горловине емкости.
Например, известна крышка полимерная комбинированная для емкости с водой, используемой для кулера, содержащий стаканообразный корпус, имеющий торцевую часть и связанную с ней цилиндрическую часть, являющуюся боковой стенкой, при этом в торцевой части выполнено сквозное отверстие, закрытое разрушаемым элементом, закрепленным на цилиндрическом выступе, ограничивающем это отверстие внутри полости, образованной боковой стенкой и торцевой частью (см. статья «Крышка однокомпонентная для бутилированной воды с клапаном 55 мм», выложенная на официальном сайте «Polimerplast» компании Polimerplast Ltd, RU, в сети Интернет в режиме он-лайн доступа по адресу: http://polimerplast.com/products/caps-for-bottles /1/, обнаружено: 21.06.2011 г. атак же чертеж колпачка, прилагаемый к этой статье, датированный 20.11.2009) (копия прилагается на 3 л.). Данное решение принято в качестве прототипа.
Недостаток данного решения заключается в сложности исполнения тонкостенного ограждения центрального отверстия, имеющего разрушаемое защитное покрытие. Кроме того, применение насаживаемой на венчик горловины емкости крышки требует высокой точности изготовления самой крышки, так как при посадке на горловину такая крышка должна очень плотно сесть на венчик, чтобы исключить разгерметизацию затвора. Для этого, собственно, и выполняется тонкостенное ограждение вокруг центрального отверстия. Такая крышка не может поверхностью торцевой части перекрыть горлышко емкости, так как для закрепления крышки на горловине ей необходим пусть небольшой, но ход вдоль горловины. А это перемещение формирует зазор между торцевой частью крышки и горловиной. В связи с этим в такой крышке разрушаемый элемент выполнен в виде небольшой пробки, закрывающей отверстие горловины. Таким образом, такое укупорочное средство имеет некоторые технологические и эксплуатационные недостатки.
Настоящая полезная модель направлена на достижение технического результата, заключающегося в повышении эксплуатационных показателей за счет упрощения конструкции и повышения надежности укупоривания путем герметизации отверстия горловины емкости прижатием к ней торцевой стенки колпачка.
Указанный технический результат достигается тем, что в колпачке полимерном комбинированном, применяемом для емкости с водой, используемой для кулера, и содержащем стаканообразный корпус, имеющий торцевую часть и связанную с ней цилиндрическую часть, являющуюся боковой стенкой, при этом в торцевой части выполнено сквозное отверстие, закрытое разрушаемым элементом, на внутренней поверхности боковой стенки выполнены винтовые элементы для навинчивания на горловину емкости, торцевая часть выполнена плоской, разрушаемый элемент выполнен в виде крышки-высечки или платинки из пищевой алюминиевой фольги, прикрепленной к торцевой части внутри стаканообразного корпуса, а на наружной поверхности торцевой части размещена закрывающая центральное отверстие этикетка.
Указанные признаки являются существенными и взаимосвязаны с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.
Настоящая полезная модель поясняется конкретным примером исполнения, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения требуемого технического результата.
На фиг.1 - общий вид колпачка;
фиг.2 - продольный разрез колпачка;
фиг.3 - положение колпачка на горловине емкости.
Согласно настоящей полезной модели рассматривается конструкция укупорочного средства в виде колпачка полимерного винтового, комбинированного по функции и предназначенного для укупорки емкостей с водой, применяемых в качестве сменных картриджей для кулеров и диспансеров.
Колпачок (фиг.1 и 2) содержит стаканообразный корпус, например, из полипропилена, имеющий торцевую часть 1 и связанную с ней цилиндрическую часть, являющую боковую стенку 2. Торцевая часть 1 корпуса выполнена плоской, а на внутренней поверхности боковой стенки выполнены винтовые элементы 3 для навинчивания на горловину 4 емкости, так же имеющей винтовые элементы. Стандартно, резьба выполняется трехзаходной. На наружной поверхности боковой стенки выполнены рифления 5 или выступы, повышающие сцепление руки с колпачком и облегчающие его навинчивание на горловину емкости (бутыли). Например, колпачок может быть выполнен с наружным диаметром 49,9 мм, высотой 16,8 мм (так называемый, кулерный стандарт: одноразовая бутыль со наружной резьбой диаметром 48 мм, стандарта BERICAP).
Колпачок, как укупорочное средство, выполнен с функцией демонстрации целостности укупорки и невскрытия и для этого предусматривает применение нижнего кольца 6 из полимерного материала, с которым он соединен разрушаемыми перемычками 7. При закреплении колпачка на горловине (при завинчивании) емкости нижнее кольцо, обладая повышенной упругостью, растягивается вместе с выступами на внутренней стенке нижнего кольца, переходя кольцевой буртик 8 на горловине 4 емкости (фиг.3), а потом принимает исходное состояние, обжимая горловину под кольцевым буртиком и его выступы 9 на внутренней поверхности прижимаются к горловине. При вскрытии емкости колпачок вывинчивают, но выступы упираются в кольцевой буртик. При приложении достаточного усилия и из-за того, что нижнее кольцо связано с боковой стенкой колпачка разрушаемыми тонкими перемычками, последние разрываются, освобождая нижнее кольцо от боковой стенки колпачка. Данное свидетельствует о вскрытии емкости и при повторном завинчивании колпачка восстановление связей нижнего кольца с боковой стенкой колпачка не происходит.
Колпачок может быть выполнен формованием или литьем из полимерного материала в виде единой детали или составлен из соединяемых между собой торцнвой части и боковой стенки. При этом боковая стенка выполняется заодно с нижним кольцом 6.
В торцевой части 1 выполнено сквозное отверстие 10 (например, диаметром 19 мм в центре торцевой стенки, отверстие выполняется на высечном устройстве серии ОСП), закрытое с внутренней стороны разрушаемым элементом, выполненным в виде крышки-высечки 11 или платинки круглой формы в плане (например, диаметром 38 мм) из алюминиевой фольги (предпочтительно пищевой в соответствии с принятыми нормативами, действующими в отношении материалов, используемых в пищевой промышленности), прикрепленной к торцевой части 1 внутри стаканообразного корпуса. Пищевая алюминиевая фольга может быть выполнена со стороны, обращенной к торцевой части, с термолаком 12 для прикрепления под действием температуры и давления к торцевой части, при этом слой термолака может быть нанесен на периферийную часть пищевой алюминиевой фольги. Возможно применение других способ крепления фольги к полимерной поверхности, например, путем использования клеевых составов. Крышка-высечка (платинка) закрепляется с внутренней стороны колпачка к его торцевой стенке путем локального разогрева и механического воздействия (герметичное прикрепление крышки-высечки (платинки) к внутренней стороне колпачка осуществляется на вертикально упаковочной машине серии HL). Получаемый двойной шов обеспечивает герметичность торцевой стенки колпачка.
На наружной поверхности торцевой части размещена закрывающая центральное отверстие этикетка 13 (самоклеящаяся предохранительная этикетка). Этикетка выполнена с клеевым слоем для приклеивания ее на наружную поверхность торцевой части и с язычком 14 для возможности ее снятия с торцевой части. В качестве этикетки может использоваться стикер с рекламными надписями или сведениями с необходимой для пользователя информацией. Этикетка позволяет закрыть платинку и исключить ее случайное повреждение. Этикетка может быть выполнена из пленочных материалов или бумаги или комбинированных слоистых материалов, например, из ламинированной бумаги.
При навинчивании на горловину емкости колпачок смещается вдоль горловины до упора торцовой части горловины в торцевую часть колпачка, при этом горловина плотно прижимается в платинке, что герметизирует отверстие горловины. Таким образом платинка, кроме функции закрывания центрального отверстия, так же выполняет функцию уплотнителя для отверстия горловины емкости. При переходе через кольцевой буртик горловины или при попадании на сужение горловины нижнее полимерное кольцо сжимается и выступами фиксирует колпачок от развинчивания. При этом происходит подтягивание колпачка к горловине, что усиливает плотность контакта горловины с платинкой.
Перед постановкой бутыли с водой, снабженной вышеописанным колпачком, в кулер, потребитель, потянув за язычок, снимает самоклеющуюся предохранительную этикетку и устанавливает бутыль в приемное устройство кулера. Шток кулера под весом бутыли легко «прокалывает» крышку-высечку, обеспечивая прохождение воды в кулер.
Новизной полезной модели здесь является необычное применение крышки-высечки, а именно ее присоединение термоспособом не к горловине емкости (тары) или по всему наружному периметру верха тары, а к внутренней поверхности торцевой части колпачка. В условиях производства питьевой воды в бутылях емкостью 3 л и более литров только такой прием технологически возможен, т.к. закрепление платинки на горловине на разливочной линии не представляется возможным.
Кроме этого, новизной является использование полимерного комбинированного винтового колпачка в качестве укупорочного средства, пригодного для использования в кулере. В настоящее время в кулер устанавливаются бутыли различной вместимости, но все они имеют специальную горловину с венчиком и специальный невинтовой колпачок, зацепляемый при посадке за этот венчик, которые созданы специально для установки в кулер. Большинство таких бутылок имеют многократное использование. Это избавляет производителей, уже имеющих соответствующее оборудование, приобретать дорогостоящее новое оборудование для производства воды в «кулерных» бутылях. Иными словами, завод, не закупая оборудование «старого кулерного стандарта», может начать производить воду в бутыли универсального применения (как в кулере, так и употребление обычным образом), используя имеющиеся у него мощности и комплектующие.
Настоящая полезная модель промышленно применима и может быть изготовлена по технологиям формования полимерных изделий с использованием материалов, допущенных к применению в пищевой промышленности. Повышение эксплуатационных показателей колпачка как укупорочного средства для емкостей, используемых для кулеров, обеспечивается за счет упрощения конструкции (отсутствуют сложные детали, тонкостенные выступы, нетехнологические переходы и т.д.), а повышение надежности укупоривания обеспечивается путем герметизации отверстия горловины емкости за счет прижатия к ней торцевой стенки колпачка через уплотнитель из фольги, так же выполняющий функцию по закрыванию центрального отверстия.