цельный колпачок для укупорки емкости с жидкостью

Формула изобретения

1. Цельный колпачок для укупорки емкости с жидкостью, устанавливаемой в перевернутом положении на дозаторе с подающей трубкой для жидкости, включающий крышку, поверхность которой преимущественно равна площади горла емкости с жидкостью, бортик в виде выступа, образующего единое целое с крышкой, и имеющий внутреннюю поверхность, на которой расположены захватывающие приспособления для уплотнения горла емкости с жидкостью, при этом крышка выполнена с центральным углублением, включающим трубчатый направляющий участок, выступающий от крышки в том же направлении, что и бортик, и размеры которого таковы, что в него входит подающая трубка для жидкости, при этом центральное углубление также включает нижний участок колпачка, отличающийся тем, что указанный нижний участок имеет форму конуса, выступающего от направляющего участка, при этом конус выполнен с определенным количеством линий разрыва, проходящих в меридиональных плоскостях по всей высоте конуса, с возможностью образования соответствующего числа сегментов, имеющих форму лепестков с наконечниками при установлении емкости на дозаторе и проникновении подающей трубки в колпачок и горло емкости.

2. Колпачок по п. 1, отличающийся тем, что конус имеет усеченную вершину и периферическую поверхность, образующую кольцеобразный, выступающий наружу уступ, имеющий V-образную форму в поперечном сечении, прилегающий к направляющему участку и ограничивающий кольцеобразный внутренний фланец на заданном расстоянии от вершины, за счет чего при разрыве конуса указанный фланец входит в контакт с подающей трубкой, удерживая наконечники сегментов на небольшом расстоянии от указанной трубки.

3. Колпачок по п. 1 или 2, отличающийся тем, что он дополнительно состоит из образующего с ним единое целое отрывного язычка, расположенного вблизи другой линии разрыва, проходящей поперек участка бортика, что дает возможность легко удалить колпачок из горла емкости после использования.

4. Колпачок по пп. 1, 2 или 3, отличающийся тем, что конус, образующий нижний участок углубления, имеет три равноудаленные друг от друга линии разрыва.

5. Колпачок по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что конус имеет угол при вершине в пределах от 30 до 120^o.

6. Колпачок по п. 5, отличающийся тем, что угол при вершине конуса равен 60^o.

7. Колпачок по любому из пп. 1-6, отличающийся тем, что он выполнен из пластмассы.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к цельному колпачку для укупорки емкости с жидкостью, который в качестве подающего средства устанавливают в перевернутом положении на дозаторе жидкости. Более точно изобретение относится к колпачку, служащему для укупорки горла бутылки с водой, используемой в качестве источника воды на стандартном раздаточном устройстве или охладителе воды.

Дозаторы воды или охладители воды являются хорошо известными устройствами, служащими надежными источниками чистой питьевой воды. Такие устройства обычно состоят из корпуса, включающего внутренний резервуар с водой, непосредственно соединенный с внешним раздаточным вентилем. Над резервуаром с водой расположена опорная платформа с отверстием по центру. Бутылка с водой входит в данную платформу и удерживается в ней в перевернутом положении, при этом горло бутылки направлено вниз и проходит через центральное отверстие в платформе, попадая в раздаточный вкладыш, сообщающийся с расположенным под ним резервуаром, за счет чего под действием силы тяжести вода стекает вниз, попадая в резервуар, и заполняет его, как только вентиль приводится в действие.

Чтобы в процессе соединения с раздаточным устройством избежать расплескивания воды, объем которой обычно составляет 5 галлонов (18 литров), распространенной практикой в течение долгого времени являлась укупорка бутылки с водой колпачком с центральным углублением и плоским дном, которое прокалывает полый центральный шип, выступающий вверх внутрь раздаточного вкладыша. При наличии такого полого шипа, по которому вода может стекать вниз из бутылки в резервуар, отпадает необходимость удалять колпачок перед установкой бутылки, за счет чего процесс установки становится гораздо чище и проще.

Примеры колпачков такого типа раскрыты в следующих патентах: US-A-4699188 (Baker et al.), US-A-4846236 (Deruntz), US-A-5123555 (Luch et al.).

Недавно вместо перфорирующего шипа было предложено использовать подающую трубку с гладким наконечником, имеющим такие размер и форму, чтобы входить в центральное углубление колпачка, в результате чего его дно, образующее пробку, только выталкивается, удаляется или вырывается, но также захватывается наконечником трубки и за счет этого удерживается им.

В соответствии с первым вариантом пробка выполнена отдельно от колпачка таким образом, что трубка способна плавно перемещать ее внутри центрального углубления, чтобы освободились отверстия, через которые вода стекает вниз. В качестве примеров смотри патенты US-A-4874023 (Ula); US-A-4991635 (Ulm).

В соответствии со вторым вариантом пробка выполнена таким образом, что она удаляется из центрального углубления, гладкий наконечник трубки снабжен круговым углублением, которое может захватывать пробку, как только она выходит из центрального углубления. В качестве примеров смотри изобретения, раскрытые в следующих патентах: US-A-5370270 (Adams et al.); US-A-5392939 (Hidding).

В соответствии с третьим вариантом пробка образует единое целое с центральным углублением. При использовании она вырывается из углубления силой приложенного трубкой давления, возникающего, как только на нее помещают бутылку. Чтобы облегчить указанное вырывание, по окружности дна углубления предусмотрена круговая линия разрыва. На пробке также предусмотрена выступающая внутрь кромка, аналогичным образом захватываемая соответствующей выемкой, имеющейся на наконечнике трубки. В качестве примеров смотри изобретения, раскрытые в следующих патентах: US-A-5222530 (Baker et al.); US-A-5273083 (Burrows); US-A-5284188 (Baker et al.); US-A-5413152 (Burrows); US-A-5464127 (Burrows).

Очевидно, что захватывание пробки подающей трубкой интересно тем, что за счет этого пробка не плавает у поверхности воды в бутылке, и, таким образом, потенциальный пользователь может видеть ее, поскольку бутылки обычно изготавливают из прозрачной пластмассы.

Как было сказано выше, в настоящее время применяются дозаторы воды двух типов, в каждом из которых используется колпачок своего типа. Проблема заключается в том, что дозаторы воды, снабженные шипом, не могут эффективно использоваться с бутылками, имеющими колпачок с пробкой. Аналогичным образом дозаторы воды, имеющие подающую трубку с гладким наконечником, не могут эффективно использоваться с бутылками с колпачком, снабженным центральным углублением, плоское дно которого перфорируется. Таким образом, даже при том, что в некоторых случаях могут применяться известные из техники устройства, существует потребность в колпачке для укупорки бутылки или емкости с водой раздаточного устройства, который был бы простым в изготовлении и достаточно универсальным для его использования на любом из упомянутых выше типов дозаторов воды.

Целью изобретения является создание цельного колпачка для укупорки емкости с жидкостью (или бутылки), который в качестве подающего средства устанавливают в перевернутом положении на дозаторе жидкости любого типа, при этом указанная емкость имеет горло, на котором герметично смонтирован колпачок и через которое проходит подающая жидкость трубка, когда емкость установлена на дозаторе.

Данный колпачок состоит из крышки, поверхность которой преимущественно соответствует площади горла. Колпачок также состоит из бортика в виде выступа, образующего единое целое с крышкой. Кромка имеет внутреннюю поверхность, на которой расположены захватывающие приспособления, служащие для герметизации горла емкости с жидкостью. В крышке имеется центральное углубление, включающее трубчатый направляющий участок, выступающий из крышки в том же направлении, что и бортик. Размеры и расположение направляющего участка таковы, что в него входит подающая трубка. Центральное углубление в крышке имеет также нижний участок. В соответствии с изобретением данный цельный колпачок обычной конструкции усовершенствован за счет того, что нижний участок его центрального углубления имеет форму конуса, выступающего от направляющего участка и снабженного несколькими линиями разрыва, проходящими в меридиональных плоскостях таким образом, что, когда емкость устанавливают на раздаточное устройство и в ее колпачок и горло проникает подающая трубка, конус разрывается на соответствующее число имеющих форму лепестков сегментов, каждый из которых снабжен наконечником.

Колпачок преимущественно выполнен из пластмассы, а толщина конуса меньше средней толщины направляющего участка и крышки.

Конус, образующий нижний участок колпачка, предпочтительно имеет три равноудаленные друг от друга линии разрыва. Тем не менее при необходимости он может иметь более трех линий разрыва. Также предпочтительно вершина конуса является усеченной, а его периферическая поверхность образует кольцеобразный, выступающий наружу уступ, имеющий V-образную форму в поперечном сечении, прилегающий к направляющему участку и ограничивающий кольцеобразный внутренний фланец. При разрыве конуса данный фланец входит в контакт с подающей трубкой, за счет чего наконечники сегментов оказываются на небольшом расстоянии от трубки, что предотвращает ее задевание в процессе удаления бутылки.

Угол при вершине конуса может составлять от 30 до 120^oC. Более предпочтительным является угол при вершине, равный примерно 60^oC.

Колпачок может также включать образующий с ним единое целое отрывной язычок, расположенный вблизи другой линии разрыва, проходящей поперек участка бортика, что позволяет легко удалить колпачок из горла емкости после использования.

Колпачок согласно изобретению может быть использован в дозаторе жидкости любого типа, независимо от формы подающей жидкость трубки. Данный колпачок отличается не только эффективностью, но также низкими затратами на изготовление.

Другие цели, особенности и преимущества настоящего изобретения станут очевидны из следующего далее и не являющегося ограничительным описания предпочтительного варианта осуществления изобретения, выполненного со ссылкой на приложенные чертежи.

На Фиг.1 изображена вертикальная боковая проекция, частично в поперечном сечении, показывающая горло емкости с водой, снабженное колпачком согласно изобретению, до проникновения в него подающей воду трубки дозатора воды или водоохладителя.

На Фиг.2 изображен вид, аналогичный виду на Фиг.1, показывающий подающую трубку, находящуюся в контакте с направляющим участком центрального углубления колпачка.

На Фиг.3 изображен вид, аналогичный виду на Фиг.1, показывающий подающую трубку, разрывающую конусообразный нижний участок колпачка.

На Фиг.4 изображен вид, аналогичный виду на Фиг.1, показывающий подающую трубку, полностью вошедшую в горло бутылки.

На Фиг. 5 изображен фрагментарный вид в перспективе центрального углубления колпачка, показанного на Фиг.1.

На Фиг.6 изображен фрагментарный вид в перспективе, аналогичный виду на Фиг. 5, показывающий подающую трубку, полностью прошедшую через центральное углубление колпачка, как это показано на боковой проекции на Фиг.4.

На Фиг.7 изображен вид снизу колпачка, показанного на Фиг.1.

На Фиг.1-4 последовательно показано относительное взаимное расположение подающей трубки 70 дозатора жидкости и горла 14 емкости 12 с жидкостью, укупоренной цельным колпачком 10 согласно настоящему изобретению, при этом емкость установлена на дозаторе в перевернутом положении.

Предпочтительно емкость 12 с жидкостью представляет собой бутылку с водой стандартного промышленного образца.

Колпачок 10, герметично смонтированный на горле 14 бутылки, состоит, из крышки 30, поверхность которой преимущественно равна площади горла 14. Колпачок также состоит из бортика 50 в виде выступа, образующего единое целое с крышкой. Бортик имеет внутреннюю поверхность, на которой расположены захватывающие приспособления. Указанные захватывающие приспособления предпочтительно представляют собой натяжное кольцо 58, подогнанное по размеру так, чтобы входить в углубление 16, имеющееся в горле 14 бутылки, и верхний уплотнительный валик 60, плотно контактирующий с горлом емкости и герметично ее уплотняющий, предотвращая утечку жидкости.

Колпачок 10 также предпочтительно состоит из образующего с ним единое целое отрывного язычка 54, расположенного вблизи другой линии разрыва 56, проходящей поперек участка бортика, что позволяет, потянув за язычок 54, легко удалить колпачок 10 из горла 14 емкости 12 после использования.

Крышка 30 снабжена центральным углублением 32, через которое проходит подающая жидкость трубка 70, когда емкость 12 установлена на дозаторе. Данное центральное углубление включает трубчатый направляющий участок 34, выступающий из крышки 30 в том же направлении, что и бортик 50. Размер и расположение направляющего участка таковы, что в него входит подающая трубка 70. Размер данного направлявшего участка должен быть достаточным для того, чтобы он прочно удерживал подающую трубку 70 и при этом не подвергался разрушению. Его размер также должен быть достаточным для того, чтобы предотвращать протечку воды между подающей трубкой 70 и трубчатым направляющим участком 34, когда подающая трубка разрывает конусообразный нижний участок колпачка в процессе установки емкости на раздаточное устройство или охлаждающее устройство, как это будет более подробно описано далее (смотри Фиг.3). При необходимости на внутренней стенке направляющего участка 34 может быть предусмотрен кольцевой уплотнительный валик (не показан) с тем, чтобы он контактировал с окружностью подающей трубки 20 и предотвращал утечку воды.

Подающая трубка 70, показанная на Фиг.1-4 и 6, представляет собой полую трубку, снабженную закругленным наконечником или головкой 74, а также по меньшей мере одним отверстием 72, чтобы вода стекала вниз через подающую трубку 70 в резервуар дозатора. Тем не менее аналогичным образом могут использоваться подающие трубки иного типа, как, например, шип.

Как лучше видно на Фиг. 5, центральное углубление 32 также включает нижний участок 36, который в соответствии с изобретением имеет форму конуса, выступающего от направляющего участка 34. Данный конус имеет угол при вершине , составляющий от 30 до 120^oC, предпочтительно 60^oC, как это показано (смотри Фиг.1). Конус 36 снабжен несколькими линиями разрыва 38, проходящими в меридиональных плоскостях таким образом, что, когда емкость 12 устанавливают на раздаточное устройство и в ее колпачок 10 и горло 14 проникает подающая трубка 70, конус разрывается на соответствующее число имеющих форму лепестков сегментов 40, каждый из которых снабжен наконечником 41. Преимущественно, как это показано на Фиг.5 и 6, линии разрыва 38 разнесены на равное расстояние друг от друга, а их число предпочтительно равно трем. Тем не менее при желании может быть использовано более трех равноудаленных друг от друга линий разрыва.

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения конус 36 имеет усеченную вершину 42 и периферическую поверхность, образующую кольцеобразный, выступающий наружу уступ 44, имеющий V-образную форму в поперечном сечении, прилегающий к направляющему участку 34 и ограничивающий кольцеобразный внутренний фланец 46 на заданном расстоянии от вершины 42. При разрыве конуса фланец 46 входит в контакт с подающей трубкой 70, за счет чего наконечники 41 сегментов оказываются на небольшом расстоянии от трубки 70, как это показано на Фиг.4.

В процессе установки на раздаточное устройство или охлаждающее устройство емкость 12 удерживается в перевернутом положении, а центральное углубление 32 колпачка 10 располагается относительно подающей трубки 70 так, как это показано на Фиг.1. Затем емкость 12 с жидкостью опускают на раздаточное устройство. При этом подающая трубка 70 входит в трубчатый направляющий участок 34 центрального углубления 32 и вступает в контакт с его нижним участком 36, как это показано на Фиг.2. Дополнительное опускание емкости 12 с жидкостью в положение, показанное на Фиг. 3, приводит к разрыву линий 38 разрыва и разделению конуса на множество имеющих форму лепестков сегментов 40. Благодаря форме нижнего участка и расположению линий разрыва на нем требуемый разрыв легко достигается, даже если у подающей трубки имеется гладкий наконечник. По мере дальнейшего опускания емкости 12 с жидкостью, как это показано на Фиг.4, отверстие 72 трубки входит в соприкосновение с жидкостью, которая затем может стекать вниз через подающую трубку 70 в резервуар дозатора. По окончании раздачи жидкости пользователь может удалить емкость 12 из раздаточного устройства, выполнив в обратном порядке операции, показанные на Фиг. 1-4. Благодаря уступу 44 и ограниченному им фланцу 46, который входит в контакт с подающей трубкой 70 и удерживает наконечники 41 сегментов 40 на определенном расстоянии от трубки (смотри Фиг.4), исключен риск задевания и защемления сегментов 40 отверстием и/или головкой трубки в процессе удаления бутылки. После ее удаления с помощью язычка 54 бортик 50 может быть оторван по линии разрыва 56. Это позволяет удалить колпачок 10 из емкости 12, которая может быть повторно использована.

Цельный колпачок 10 может быть выполнен из пластмассы методом формовки. Предпочтительно пресс-форма сконструирована таким образом, чтобы конус 36 имел меньшую толщину, чем направляющий участок 34 и крышка 30. Это придает дополнительную гибкость имеющим форму лепестков сегментам 40.

Как лучше видно на Фиг. 5-7, формовка может быть осуществлена путем нагнетания пластмассы в пресс-форму через точку впрыска 80, расположенную в участке крышки пресс-формы. Чтобы обеспечить полное заполнение участка конуса пресс-формы даже при том, что его толщина меньше толщины остальных участков пресс-формы, в крышке и направляющих участках пресс-формы могут быть предусмотрены каналы 82 и 84, создающие полный доступ пластмассы, нагнетаемой через точку 80, во все сегменты 40 конуса. После завершения формовки колпачок может быть смонтирован на горле 14 емкости 12 любыми известными способами.

Несмотря на то что был показан и описан только один предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения, для специалистов в данной области техники очевидно, что в него могут быть внесены изменения, не выходящие за рамки изобретения, ограниченные прилагаемыми патентными притязаниями.