ЕМКОСТЬ С ЗАПОРНЫМ СОЕДИНЕНИЕМ, СОСТОЯЩИМ ИЗ ОБОДКА КРЫШКИ ПО ТИПУ ВДАВЛИВАЕМОЙ КРЫШКИ И КОЛПАЧКА ДЛЯ ПОВТОРНОГО ЗАКРЫВАНИЯ
CONTAINER WITH LOCKING CONNECTION CONSISTING OF RIM OF LID BY TYPE OF HOODED LID AND CAP FOR RE-CLOSING

Изобретение относится к емкости, в частности к цилиндрической металлической банке для краски или другой емкости, предназначенной для заполнения техническими и химическими жидкостями, с запорным соединением для первичного закрывания и для повторного закрывания после первого открывания.
Как известно, в банках для краски используются вдавливаемые крышки. Они имеют внутренний открытый ободок, закрытый с помощью вдавливаемой крышки. При использовании отвертки можно приподнять крышку на банке с краской. Данная операция требует облегчения и усовершенствования из-за риска получения травм.
В патенте GB-A 1519939 речь идет о крышке для емкостей, выполненных не из жести, открытая кромка корпуса которых имеет недеформированный край, который должен быть установлен в огибающем канале/пазе бортового кольца из пластика, служащего для создания уплотнения (в патенте английской версии «уплотнительное кольцо»), и прочно и неподвижно соединен с данным кольцом путем плотной закупорки (смотри в патенте формулу изобретения, пункт 1). Данное бортовое кольцо и его плотное соединение с недеформированным (во всяком случае, согласно иллюстрации к патенту расширяющимся только при установлении в паз) краем корпуса емкости создают условие для того, чтобы колпачок после осевого нажатия хорошо держался на емкости, между тем внутренний скос создает напряжение в наружной части бортового кольца. Тем самым, бортовое кольцо заменяет, как правило, деформированный в металлических емкостях верхний край корпуса. Шайба крышки (страница 3, строка 36 и следующие страницы) на верхней стороне бортового кольца может быть отделена или соединена с колпачком (внутренняя поверхность) таким образом, что ее можно удалить с емкости вместе с колпачком (сравни страница 2 строка 88 и следующие страницы). Бортовое кольцо не соответствует «вдавливаемой крышке» и ободку крышки (страница 3, строка 37 и последующие страницы). Бортовое кольцо с пазом надевается на недеформированную концевую часть корпуса емкости. Затем пластина нагревается и наваривается под высоким давлением на колпачок на верхней стороне бортового кольца. Тем же способом и, при необходимости, одновременно бортовое кольцо приваривается к стенке корпуса (страница 3, строки 64-89, смотри также страницу 3, строки 9-13). При соединении поверхность стенки корпуса и поверхность бортового кольца в зоне паза прижимаются друг к другу под напряжением, если край корпуса при его установке в паз слегка расширяется. Такое напряжение должно облегчить укупорку термосвариванием данных поверхностей друг с другом (в патенте страница 3, строки 30-35).
В патенте ЕР-А 1561696 речь идет об особом исполнении колпачка, который при использовании укупорочной пленки, покрывающей все отверстие емкости, при взаимодействии с радиально закатанной наружу кромкой корпуса может иметь два положения: первое, при котором колпачок удерживает под напряжением пленку на закатке края емкости, создавая герметичность, и второе, при котором основание колпачка после удаления пленки само устанавливается под напряжением на закатке края емкости, создавая герметичность. В патенте US-А 5,174,464 показан также ободок крышки, который механически прочно и неподвижно соединен с отбортованной кромкой корпуса емкости с помощью шва с отбортовкой (смотри столбец 3, строчку 19 и следующие страницы). Цифрой 20 обозначен не «паз для фиксации» на ободке крышки, простирающейся параллельно оси емкости, а кольцевой паз 20 во фланце ободка крышки, простирающегося радиально оси емкости. Соответствующий кольцевой паз крышки 34 плотно прижимается сверху к кольцевому пазу ободка крышки, причем уплотнительный материал в двух местах обеспечивает соответствующую герметизацию. Дополнительно зафиксированный с помощью клейкой ленты колпачок фиксирует названные зоны. Нигде не говорится о взаимодействующих пазах для фиксации и встречных пазах на корпусе емкости и на ободке крышки.
Задачей изобретения является создание емкости названного типа, в которой разлитая жидкость достаточно надежно защищена упаковкой, соответствующей требованиям к опасным грузам, и в которой при простом исполнении запорного соединения достигается простое первичное закрывание заполненной емкости, легкое открывание и повторное закрывание.
Данная задача решается согласно пунктам формулы изобретения 1 и 2, а также благодаря ободку емкости или колпачку крышки согласно пунктам формулы изобретения 15 или 16.
Для первичного закрывания предусмотрена специальная вдавливаемая крышка. Она состоит из ободка, взаимодействующего с краем корпуса банки, и пленки, плотно закрывающей центральное отверстие банки, которая при первом открывании может быть вдавлена или удалена с ободка крышки (формула изобретения, пункт 15). Для повторного закрывания открытой емкости предназначен колпачок крышки с кольцеобразным бортиком, аксиально и радиально выступающим от его нижней поверхности, который при предварительном натяжении плотно прилегает к краю емкости, создавая герметичность (формула изобретения, пункты 16, 8).
Вдавливаемую крышку и колпачок следует рассматривать отдельно (формула изобретения, пункты 15, 16), только в запорном соединении они выступают в качестве единого запорного элемента.
В заявленном предмете изобретения ободок крышки (по типу вдавливаемой крышки) и колпачок входят в зацепление с соответствующим отбортованным верхним краем емкости независимо друг от друга. Их фиксация и уплотняющий эффект не зависят друг от друга.
Конструктивное исполнение в соответствии с данным изобретением гарантирует, что как предназначенная для первичного закрывания вдавливаемая крышка, так и служащий для повторного закрывания открытой емкости колпачок крышки независимо друг от друга надежно и плотно сцеплены с верхним краем корпуса емкости, создавая в ней, независимо друг от друга, надежную герметизацию жидкости.
При этом запорное соединение имеет простую конструкцию и является несложным в изготовлении. Надавливаемая крышка имеет особый ободок (по типу вдавливаемой крышки), который, с одной стороны, как правило, имеет верхний формованный край, нижний радиально расположенный фланец для крепления края пленки и соединяющий обе детали отрезок, простирающийся в направлении оси емкости; с другой стороны, новый ободок крышки отличается от обычных ободков тем, что его верхний край не загибается с верхней частью корпуса банки (формула изобретения, пункт 15), и тем, что на промежуточном отрезке он имеет один или несколько больших пазов для фиксации, которые по исполнению и по положению точно совпадают с встречными пазами на корпусе под верхним краем, гарантируют герметичность и натягивают верхний край ободка крышки на верхний край корпуса (формула изобретения, пункт 20). В то время как вдавливаемая крышка, как было описано, сцеплена изнутри со стенкой корпуса, колпачок крышки при предварительном напряжении фиксируется снаружи на соответствующем формованном верхнем крае корпуса, создавая герметичность (формула изобретения, пункт 19). Колпачок крышки также имеет простую форму и является несложным в изготовлении.
Обе детали, колпачок крышки и новый ободок крышки, могут быть закрыты путем простого нажатия в направлении оси емкости как независимо друг от друга, так и после предварительной сборки в один элемент. Первичное открывание емкости путем снятия или разрывания укупорочной пленки и повторное открывание путем ослабления колпачка крышки не представляют сложностей.
В заявленных изобретениях для первичного закрывания с помощью создания осевой нагрузки на элементы можно надежно и герметично закрепить на корпусе емкости вдавливаемую крышку и колпачок крышки. Для этого можно использовать простые, часто уже имеющиеся в наличии устройства. Оба запорных элемента могут быть предварительно смоделированы, так как для герметичного закрепления на емкости они не могут быть подвергнуты дальнейшему процессу обработки и формированию.
Имеется возможность предварительно собрать оба запорных элемента в один элемент, прежде чем они будут надавлены на заполненную емкость для ее первичного закрывания. Для открывания емкости не нужно снимать новую вдавливаемую крышку. Потребитель разрывает пленку.
Крайняя зона (формула изобретения, пункт 2) является при этом непосредственно верхним краем и выступает от него, по меньшей мере, на расстояние паза для фиксации, который может быть выполнен в виде лабиринтного уплотнения и расширен (формула изобретения, пункт 6).
Благодаря конструкции запорного соединения может быть создана оригинальная гарантия без использования дополнительных способов. Разрывание пленки над внутренним отверстием ободка крышки является видимым признаком того, что к содержимому емкости был осуществлен доступ. Разрывание преимущественно гладкой, очень тонкой и слегка заметной пленки легко распознается при наклонном рассмотрении ее поверхности. Невооруженным глазом могут быть заметны даже небольшие повреждения пленки.
Следует упомянуть о позиции фиксации в закрытом положении, при которой между пазами для фиксации и встречными пазами возникает один из видов лабиринтного уплотнения (формула изобретения, пункты 5, 6), расположенного под верхним краем в крайней верхней зоне и размещенного в аксиальной зоне перехода между горизонтальным фланцем и внешним краем ободка крышки. Как правило, данные многочисленные пазы для фиксации на корпусе емкости и встречные пазы на ободке крышки обеспечивают дополнительную к фиксирующему эффекту герметичность.
Фиксирующий эффект создает предварительное натяжение на кромке уплотнения (формула изобретения, пункт 7).
Предварительное натяжение в зоне соединения между пленкой и горизонтальным фланцем ободка крышки (формула изобретения, пункт 9) может добавляться или быть отдельным. Нажимной элемент обеспечивает данное предварительное натяжение, создавая усилие, поддерживающее укупорку пленки. Используемый в данном случае нажимной элемент является огибающим, на круглых или цилиндрических емкостях может иметь также кольцеобразную форму (формула изобретения, пункт 14).
Для блокировки возможной диффузии через полимерный материал при заполнении емкости химически агрессивной жидкостью в колпачок крышки может быть вложена дополнительная тонкая пленка таким образом, что она, по меньшей мере, сбоку будет закрывать нажимной элемент (формула изобретения, пункт 4).
Данная пленка разноориентированных слоев служит для блокировки проникания парообразных растворителей. Она может быть выполнена из металла, предпочтительно из алюминия, при этом «тонкая пленка» имеет максимальную толщину 50 мкм.
В качестве альтернативы на внутреннюю поверхность колпачка крышки путем конденсации может быть нанесен защитный слой, также из металла. Другим вариантом блокировки диффузионных процессов является, например, нанесенный путем напыления слой золь-геля, который также блокирует диффузные процессы.
Другие подпункты формулы изобретения включают усовершенствованные варианты запорного соединения, выполненного в соответствии с пунктом 1 или 2.
Далее с помощью схематических чертежей на нескольких примерах осуществления изобретения будет представлено подробное его описание.
На фигуре 1 в поперечном разрезе представлен фрагмент предпочтительного исполнения запорного соединения в положении на емкости после первичного закрывания.
На фигурах 2а, 2b и 2с представлена емкость и отдельно в поперечном разрезе оба запорных элемента.
На фигуре 3 представлено конструктивное исполнение в соответствии с фигурой 1, измененное с помощью защитного слоя для блокировки диффузных процессов 60 в виде тонкой пленки на колпачке крышки 15.
Описанная в примерах «банка» должна быть эквивалентом универсальной емкости, которая не имеет ограничений в отношении вида в поперечном разрезе и в отношении объема заполнения. Емкость предназначена для заполнения техническими и химическими жидкостями. Она также может быть заполнена как краской, так и растворителем. Если далее будет описана «банка», предназначенная, прежде всего, для заполнения краской (банка для краски), то она должна быть представлена только в качестве примера, не имеющего важных ограничений по предложенным здесь положениям.
В части «с» фигуры 2 представлена емкость 1 с осью 4. Край отверстия 2 емкости радиально закатан наружу. Под закрученным краем на стенке корпуса расположены, как минимум один, а предпочтительно несколько, аксиально выступающих огибающих емкость пазов 3.
Предпочтительно предусмотрены два или несколько расположенных близко друг к другу и друг под другом пазов для лабиринтного уплотнения.
Вдавливаемая крышка 6 для первичного закрывания заполненной банки представлена в части «b» фигуры 2. Она имеет ободок 7, имеющий отогнутый наружу (радиальный в смысле «наружный») край 10 для закрепления на наружной закатке 2 края. В закрытом положении в конструктивном исполнении при осевом натяжении край может непосредственно накладываться на закатку. Кроме того, как показано на фигуре 2b, он может также захватывать уплотнительный элемент 11, который накладывается на закатанный край при предварительном натяжении.
На осевом расстоянии от края 10 ободок крышки 7 имеет радиально направленный внутрь лентообразный фланец 8, на который накладываются края пленки 12, закрывающей внутреннее отверстие 12а ободка крышки, ограниченное фланцем, и плотно закрепляется, например, с помощью термосварного шва. Это является зоной соединения V.
Внутренний край фланца 8 может быть закатан наружу вниз или наружу вверх, для того, чтобы избежать открытой обрезной кромки. Это не изображено на фигуре, но можно достаточно легко представить (специалисту).
При первом открывании (открывание в первый раз) пленка 12 может быть вдавлена или снята. Цилиндрическая соединительная стенка 7а между фланцем 8 и краем 10 ободка крышки расположена на установленном осевом расстоянии от края 10 и имеет огибающие пазы для фиксации 9 в виде встречных пазов, которые согласно их количеству, исполнению и расположению соотнесены с количеством, положением и исполнением огибающих пазов для фиксации 3 таким образом, что при нажатии крышки 6 на этом месте образуется эластичное соединение и одновременно вид лабиринтного уплотнения. Это является верхним краем R.
Кроме того, данное соединение соотнесено с верхним краем банки 2 и наружным краем 10 ободка крышки с учетом предпочтительного уплотнительного элемента 11 в данном наружном крае таким образом, что в закрытом положении они налегают друг на друга с предварительным натяжением, обеспечивая герметичность.
Уплотнительный элемент представляет собой предпочтительно кольцеобразное огибающее соединение, закрепленное на краю 10.
Вдавливаемая крышка 6 может быть изготовлена производителем в течение отдельной операции и нажата по оси в разливочном аппарате после заполнения емкости, при этом обеспечивается прочное соединение и достигается надежная герметичность по краям. Жидкость не сможет выйти из закрытой емкости, и продукт остается полностью защищенным. Пленка, соединение и лабиринтное уплотнение являются герметичными.
На фигуре 2а представлен укупорочный элемент для повторного закрывания в форме колпачка крышки 15. Он изготовлен из полимерного материала в качестве цельного элемента и может не только поставляется, в частности, в предварительно смонтированном состоянии, вместе с вдавливаемой крышкой 6, но и быть нажатым для первичного закрывания заполненной банки.
Колпачок крышки имеет предпочтительно плоскую центральную зону, которая переходит в профильный край колпачка 17. При сравнении с центральной зоной 16 толстого материла, хорошо заметного в поперечном разрезе, центральная зона колпачка крышки образована для того, чтобы в зоне зацепления с краями 10 вдавливаемой крышки 6 и 2 в положении повторного закрывания достичь прочной, эластичной фиксации, позволяющей создать герметичность.
Во внутренней верхней зоне между отрезком 17а со стороны края (=фартук) и радиально расположенным от него огибающим аксиальным выступом 19 выделяется паз для фиксации и для захвата края нажимной крышки 6, как показано на фигуре 1, на которой отображено положение зацепления.
Отрезок 17а проходит дальше аксиально вниз и на промежутке от его нижнего края имеет один внутренний огибающий или несколько распределенных по окружности выступов для фиксации 18.
Расположение выполнено таким образом, что профильный край в качестве краевого выступа 17, 18, 19 в закрытом положении снаружи охватывает находящуюся в закрытом положении вдавливаемую крышку 5 и край 2 банки 1 и захватывает снизу, по крайней мере, один из выступов для фиксации 18. На краевом утолщении 10 может быть создано дополнительное осевое натяжение, но предпочтительно в зоне соединения V может быть создано давление, как описано выше. Колпачок крышки 15 может быть нажат благодаря осевому давлению, также в заранее собранном состоянии вместе с вдавливаемой крышкой 6. Его можно также легко снять благодаря местному расширению (удалению) зоны фартука 17а.
Для защиты банки и ее крышки от прорыва при падении до первичного открывания внутрь колпачка крышки 15 может быть заложен кольцеобразный нажимной элемент 20 или он может быть выполнен с колпачком крышки как одно целое. Данный элемент по своим размерам «с» соответствует запорному соединению и в закрытом состоянии над центральной частью колпачка крышки 15 и над нажимным элементом 20 с его нижней, предпочтительно, плоской кольцеобразной частью 21 в зоне соединения V между фланцем 8 ободка крышки 7 и укупорочной пленкой 12 создается осевое давление, которое поддерживает предварительное натяжение соединительной зоны V в осевом направлении.
Радиальная ширина «с» нажимного элемента 20 подобрана таким образом, что он, как показано на фигуре 1, радиально вдается внутрь над внутренней кромкой фланца 8 и, таким образом, защищает внутренний край пленки (или внутреннюю закатку) от разрушающей нагрузки. Таким образом, банка и крышка остаются неповрежденными и герметично закрытыми даже при падении с большой высоты.
Фигура 3 представляет собой конструктивное исполнение фигуры 1, на которую можно ссылаться в полном объеме. Дополнительно в центральной зоне 16 колпачка крышки из полимерного материала 15 проложена пленка, обозначенная цифрой 60. Она огибает ведущую вовнутрь поверхность, покрывает всю центральную поверхность 16 и накладывается вертикально на нажимной элемент, имеющий в данном примере кольцеобразную форму. На нижней поверхности 21, которая как фронт давления для создания эластичной пружинящей силы воздействует на зону соединения V, предусмотрен защитный слой для блокировки диффузных процессов 60.
Она распространяется также наружу через зону соединения V между пленкой 12 и фланцем 8, где она может быть закреплена на вертикальной стенке, например на радиальной наружной стенке нажимного элемента 20 с помощью огибающей ловушки. Данная ловушка 61 расположена недалеко от наружной концевой части 60а пленки 60.
В другом, не представленном на чертеже конструктивном исполнении данная пленка 60 может доходить до края колпачка 17 для плотного прилегания к кромке 2 или 10 или наложена на нее, если колпачок крышки 15 будет повторно закрываться или ободок крышки 7, обеспечивающий первичное закрывание, открыт или отсутствует. Если пленки 60 хватает до зоны уплотнения, в которой происходит сцепление для фиксации колпачка крышки, то вся зона вверх по оси покрыта слоем, обеспечивающим блокировку диффузных процессов 60, который может противостоять также химически агрессивным парам.
Не представленные примеры конструктивных исполнений, которые выполнены в соответствии с фигурой 3, имеют нанесенный испарением слой, обеспечивающий диффузную блокировку, или нанесенный напылением слой золь-геля, оказывающим тот же эффект. Они заменяют пленку 60.
Данные слои или пленка должны иметь минимальную толщину, что касается пленки 60, то ее толщина, предпочтительно, должна составлять 50 мкм. При специально нанесенных испарением покрытиях, которые могут быть выполнены из металла, возможны также более тонкие слои. Предпочитаемая пленка 60 может быть металлической, например из тонкого алюминия.