узел крышки сосуда

Формула изобретения

1. Узел крышки сосуда, содержащий горлышко сосуда с отверстием, крышку для горлышка, имеющую основание и юбку, первую винтовую резьбу, выполненную на горлышке или крышке и содержащую один или несколько сегментов первой резьбы, и вторую винтовую резьбу, выполненную соответственно на крышке или горлышке и содержащую несколько сегментов второй резьбы, каждый из которых имеет верхнюю и нижнюю поверхности резьбы, средство для образования уплотнения между горлышком и крышкой при навинчивании крышки на горлышко, взаимозацепляющиеся элементы, расположенные на горлышке и крышке для блокировки или ограничения вращения крышки в направлении развинчивания за пределы промежуточного положения при воздействии на крышку осевого давления в направлении перемещения с горлышка сосуда, при этом горлышко и крышка образуют выпускной канал для удаления газа из горлышка сосуда, по меньшей мере, при расположении крышки в промежуточном положении, причем выпускной канал содержит канавку в крышке или горлышке, расположенную между двумя из нескольких сегментов второй резьбы и перекрывающую их по окружности для увеличения площади поперечного сечения выпускного канала между сегментами второй резьбы.

2. Узел по п.1, в котором канавка проходит вокруг горлышка сосуда или юбки крышки между сегментами второй резьбы.

3. Узел по п.1 или 2, в котором первая и вторая винтовые резьбы приспособлены для перемещения крышки в осевом направлении относительно горлышка, по меньшей мере, при расположении крышки в промежуточном положении, и взаимозацепляющиеся элементы приспособлены для зацепления один с другим при перемещении крышки с горлышка в осевом направлении.

4. Узел по п.3, в котором взаимозацепляющиеся элементы приспособлены не входить в зацепление один с другим при перемещении крышки в осевом направлении внутрь к горлышку в промежуточном положении.

5. Узел по любому из пп.1-4, в котором взаимозацепляющиеся элементы содержат уступ или выточку, выполненные в нижней поверхности одного из сегментов второй винтовой резьбы для образования первой поверхности упора, в которую упирается вторая поверхность упора на одном из сегментов первой винтовой резьбы для блокировки или ограничения вращения крышки в направлении развинчивания в промежуточном положении при воздействии на крышку осевого давления, направленного из горлышка сосуда.

6. Узел по п.5, в котором на обоих сегментах первой и второй винтовой резьбы образованы взаимодополняющие уступы или выточки для взаимного упора.

7. Узел по п.5 или 6, в котором сегмент второй резьбы содержит первый участок резьбы, имеющий первое поперечное сечение, и второй участок резьбы, имеющий второе поперечное сечение, более узкое, чем первое поперечное сечение, в результате чего образуется уступ в нижней поверхности резьбы сегмента второй резьбы, где встречаются первый и второй участки резьбы, при этом первая поверхность упора образована уступом.

8. Узел по п.7, в котором верхняя поверхность сегмента второй резьбы напротив нижней поверхности сегмента второй резьбы является, по существу, гладкой и непрерывной, где встречаются первый и второй участки резьбы.

9. Узел по любому из пп.1-8, в котором, по меньшей мере, одна или первая и вторая резьба имеет четыре захода резьбы.

10. Узел по любому из пп.1-9, в котором крышка приспособлена перемещаться из полностью свободного положения до положения полного зацепления на горлышке одним плавным поворотом на 360^o или меньше.

11. Узел по п.10, в котором крышка приспособлена перемещаться из полностью свободного положения в полностью закрытое положение на горлышке одним плавным поворотом на 180^o или меньше.

12. Узел по п.11, в котором крышка приспособлена перемещаться из полностью свободного положения в полностью закрытое положение на горлышке одним плавным поворотом на 90^o или меньше.

13. Узел по любому из пп.1-12, в котором средство для образования уплотнения содержит сжимающуюся уплотнительную пробку внутри основания крышки для упора во фланец горлышка сосуда.

14. Узел по любому из пп.1-13, который дополнительно содержит взаимодополняющие средства на горлышке сосуда и крышке, предотвращающие отвинчивание крышки из положения полного зацепления на горлышке сосуда до тех пор, пока не будет приложен минимальный момент отвинчивания.

15. Узел по п.14, в котором фиксирующие средства содержат продольное фиксирующее ребро, расположенное на горлышке сосуда или юбке крышки, и дополняющий фиксирующий скос, расположенный соответственно на юбке крышки или горлышке сосуда, причем фиксирующее ребро упирается в удерживающий край фиксирующего скоса при полном зацеплении крышки на горлышке сосуда.

16. Узел по любому из пп.1-15, дополнительно содержащий выступающий первый ограничитель на горлышке сосуда и крышке для упора в дополняющий второй ограничитель соответственно на крышке или горлышке сосуда, для блокировки чрезмерного затягивания крышки за пределы заданного углового положения уплотнения на горлышке сосуда.

17. Узел по п.16, в котором первый ограничитель содержит продольный заплечик, прилегающий к нижней части сегмента второй резьбы и являющийся концом сегмента первой резьбы.

18. Узел по любому из пп.1-17, в котором подъем нижней поверхности резьбы сегментов выполнен сравнительно низким на первом участке и относительно высоким на втором участке в направлении отвинчивания.

19. Узел по п.18, в котором подъем нижней поверхности резьбы на первом участке выполнен, по существу, постоянным.

20. Узел по п.18 или 19, в котором первый участок проходит на 20-40^o по окружности горлышка сосуда или юбки крышки.

21. Узел по любому из пп.18-20, в котором подъем нижней поверхности резьбы на первом участке находится в пределах от -5 до 10^o.

22. Узел по п.21, в котором подъем нижней поверхности резьбы в первом участке находится в пределах от 1 до 7^o.

23. Узел по любому из пп.18-22, в котором второй участок прилегает к первому участку нижней поверхности резьбы.

24. Узел по любому из пп.18-23, в котором подъем нижней поверхности резьбы на втором участке, по существу, постоянный и второй участок проходит на 15-35^o по окружности горлышка сосуда или юбки крышки.

25. Узел по любому из пп.18-24, в котором подъем нижней поверхности резьбы на втором участке находится в пределах от 15 до 35^o.

26. Узел по любому из пп.1-25, дополнительно содержащий поперечный канал для удаления газа, проходящий через один или несколько сегментов второй резьбы.

27. Узел по п. 26, в котором поперечный канал для удаления газа имеет сужающееся поперечное сечение.

28. Узел по любому из пп.1-27, дополнительно содержащий осевой канал для удаления газа, проходящий через один или несколько сегментов второй резьбы.

Описание изобретения к патенту

Изобретение касается горлышка сосуда и узла крышки для герметизированных сосудов, например сосудов для газированных напитков.

Современные производимые в массовых масштабах сосуды для газированных напитков используют на контейнере и укупорочном средстве непрерывную винтовую резьбу. Резьба содержит участок однозаходной, по существу непрерывной резьбы на горлышке контейнера с низким углом подъема резьбы, обычно менее 5^o. Низкий угол подъема резьбы необходим, чтобы предупредить спонтанное развинчивание крышки под давлением изнутри сосуда. Низкий угол подъема резьбы также обеспечивает необходимое рычажное воздействие для достижения газонепроницаемого сжимающегося уплотнения между крышкой и горлышком сосуда, когда крышка плотно затягивается на горлышке сосуда. Низкий угол подъема спиральной резьбы также означает, что крышка обычно требует вращения более чем на 360^o, чтобы полностью снять его с горлышка сосуда. При том, что это может оказаться затруднительным, особенно для пользователей пожилого возраста или ребенка, это также позволяет некоторому количеству газа выходить из контейнера в процессе отвинчивания крышки, что снижает риск спонтанного срыва крышки, когда ее начинают отвинчивать с горлышка сосуда. Этому выходу газа обычно способствует наличие осевых прорезей для удаления газа, проходящих в продольном направлении через спиральную резьбу.

Недостатки этой спиральной резьбы с низким углом подъема включают трудоемкое вращение, требующееся для удаления и повторного закрепления крышки на горлышке, избыточное использование формовочного материала для образования длинной спиральной резьбы и ненадежное отделение колец наглядности вскрытия от юбки крышки из-за низкого угла подъема резьбы.

Заявка US-A-5135124 описывает узел крышки сосуда для газированных напитков, который включает признак защиты, предотвращающий неуправляемый срыв (выброс) крышки при свинчивании с сосуда под высоким давлением. Узел крышки имеет сложную конструкцию двухзаходной байонетной резьбы для обеспечения удаления газа в промежуточном положении крышки на горлышке сосуда. Конструкция байонетной резьбы может оказаться сложной при ее соединении и разъединении для слабых или очень юных пользователей, так как эти операции включают последовательные этапы прижатия и вращения крышки. Кроме того, для достижения герметичного уплотнения на начальном этапе давления вниз при закреплении крышки на горлышке сосуда пользователь должен приложить сильное осевое герметизирующее усилие. Помимо этого, байонетная резьба менее пригодна для надежной работы кольца наглядности вскрытия, хрупко крепящегося к юбке крышки, но которое остается на горлышке сосуда после того, как сосуд открывают в первый раз.

Заявитель настоящего изобретения описал усовершенствованный предохранительный колпачок для контейнеров с газированными напитками в публикации международной патентной заявке WO 95/05322. Эта заявка описывает узлы крышек, имеющие по существу непрерывную резьбу, образующую по существу непрерывную спиральную дорожку резьбы, хотя подъем спирали может изменяться. Крышка может перемещаться из полностью разъединенного до полностью закрепленного положения на горлышке сосуда поворотом на 360^o или менее. Резьбы на горлышке сосуда или на крышке снабжены взаимнозацепляющимися элементами, чтобы блокировать или ограничить вращение крышки в направлении развинчивания за пределы промежуточного положения, когда крышка находится под осевым давлением в направлении выхода из горлышка сосуда, причем горлышко и крышка имеют такую конструкцию и расположены так, чтобы обеспечить удаление выходящего газа из горлышка сосуда, по меньшей мере, когда крышка находится в промежуточном положении. Эта особенность защиты от давления предотвращает неконтролируемый "срыв", когда его начинают отвинчивать с горлышка сосуда. Таким образом, это позволяет использовать более короткую резьбу с более крутым подъемом или многозаходную резьбу в сосуде и в узле крышки, что делает его более доступным для пожилых людей и детей, без ущерба для защиты от давления.

В публикации заявки WO 97/21602 описан усовершенствованный вариант узлов публикации заявки WO 95/05322, в которой резьба на горлышке сосуда имеет нижнюю поверхность, имеющую изменяемый подъем, так что подъем резьбы на участке около основания резьбы ниже. Это уменьшает тенденцию крышки срываться, когда сосуд закупорен и находится под давлением. Другой участок низкого подъема резьбы может быть на резьбе горлышка вблизи промежуточного положения, где удаляется газ. Это снижает стремление крышки пересилить средство блокировки в промежуточном положении, когда происходит удаление газа.

Патент GB-A-2288390 описывает узлы крышек сосудов для газированных напитков. Колпачок крышки навинчивается на горлышко сосуда менее чем за половину оборота, при этом штыри, расположенные на колпачке, входят в зацепление между витками резьбы, имеющимися на горлышке сосуда. Эта резьба имеет разный подъем, чтобы обеспечить уменьшенный последний угол подъема для снижения риска, что давление, прикладываемое к колпачку, заставит колпачок сорваться с горлышка сосуда. С нижней стороны резьбы могут быть выполнены прорези, чтобы блокировать развинчивание колпачка за пределы промежуточного положения, пока не уменьшится давление.

Целью настоящего изобретения является обеспечение усовершенствованного устройства для спуска давления сосуда с защитой от давления и узла крышки, который позволит быстрее спускать избыток давления изнутри сосуда, и таким образом быстрее снимать крышку с горлышка сосуда.

Настоящее изобретение обеспечивает узел крышки сосуда, содержащий:

горлышко сосуда, имеющее отверстие;

крышку для горлышка, имеющую основание и юбку;

первую винтовую резьбу на одном из горлышек и крышке, при этом первая винтовая резьба содержит один или более сегментов первой резьбы; и

вторую винтовую резьбу на другом горлышке и крышке, при этом вторая винтовая резьба содержит несколько сегментов второй резьбы, причем каждый сегмент второй резьбы имеет верхнюю и нижнюю поверхности резьбы, и участки сегментов второй резьбы являются перекрывающимися по окружности;

средство для образования уплотнения между горлышком и крышкой, когда крышка навинчивается на горлышко;

взаимозацепляющиеся элементы на горлышке и крышке для блокировки или ограничения вращения крышки в направлении развинчивания за пределы промежуточного положения, когда на крышку действует осевое давление в направлении выхода из горлышка сосуда;

в котором горлышко и крышка сконструированы и расположены таким образом, чтобы образовать выпускной канал для удаления газа из горлышка сосуда, по меньшей мере, когда крышка находится в промежуточном положении;

и в котором выпускной канал включает выемку в указанном другом горлышке и крышке, причем выемка расположена между двумя из нескольких сегментов второй резьбы, перекрывая их по окружности, чтобы увеличить площадь поперечного сечения выпускного канала между указанными сегментами второй резьбы.

Сегменты второй резьбы не являются сегментами резьбы байонетного (быстроразъемного) типа. Сегменты второй резьбы проходят вокруг горлышка сосуда или юбки крышки на достаточно большое расстояние так, что верхняя часть одного сегмента резьбы расположена близко к нижней части другого сегмента резьбы, и предпочтительно перекрывает другой сегмент резьбы на ограниченное угловое расстояние вокруг горлышка или юбки крышки. То есть, предпочтительно прилегающие сегменты второй резьбы являются перекрывающимися по окружности. Между указанными верхней и нижней частями сегментов резьбы образуется зазор в резьбе. Один из сегментов первой резьбы проходит через этот резьбовой зазор, когда крышка навинчивается на горлышко сосуда или свинчивается с горлышка сосуда. Было обнаружено, что этот зазор резьбы может иметь поперечное сечение, во всяком случае, слишком незначительное для удаления газа. Настоящее изобретение преодолевает эту трудность созданием выемки в горлышке сосуда или юбке крышки, чтобы увеличить поперечное сечение резьбового зазора для увеличения скорости выхода газа через резьбовой зазор.

Увеличенная площадь поперечного сечения канала для удаления газа в перекрывающихся по окружности участках второй резьбы позволяет быстрее спускать давление из сосуда и таким образом уменьшает период времени, когда крышка блокирована в промежуточном положении, пока происходит удаление газа, при сохранении защиты от давления.

Предпочтительно, выемка содержит удлиненную канавку, проходящую вокруг горлышка сосуда или юбки крышки между сегментами второй резьбы в указанных перекрывающихся участках. Предпочтительно, удлиненная канавка проходит по существу параллельно сегментам второй резьбы. Предпочтительно, сегменты второй резьбы находятся на горлышке сосуда, где они выступают наружу из по существу цилиндрической поверхности горлышка. В этом случае выемка предпочтительно содержит удлиненную канавку в горлышке сосуда. Предпочтительно, площадь поперечного сечения по продольной оси выемки составляет от 5% до 50% площади поперечного сечения по продольной оси сегментов второй резьбы, прилегающих к выемке.

Предпочтительно, первая и вторая винтовая резьба выполнены и расположены таким образом, чтобы позволить крышке перемещаться в осевом направлении относительно горлышка, по меньшей мере, когда крышка находится в указанном промежуточном положении, и предпочтительно защепляющиеся элементы предназначены для зацепления один с другим, когда крышка перемещается в осевом направлении выхода из горлышка, например, под воздействием осевого давления изнутри герметизированного сосуда. Более предпочтительно взаимозацепляющиеся элементы выполнены и расположены таким образом, чтобы не входить в зацепление один с другим, когда крышка перемещается в осевом направлении внутрь к горлышку в промежуточном положении, например, когда крышка навинчивается на горлышко сосуда.

Предпочтительно взаимозацепляющиеся элементы содержат уступ или выточку, выполненные в нижней поверхности одного из сегментов второй винтовой резьбы, чтобы образовать первую поверхность упора, в которую упирается вторая поверхность упора на одном из сегментов первой винтовой резьбы, чтобы блокировать или ограничить вращение крышки в направлении развинчивания в указанном промежуточном положении, когда крышка находится под осевым давлением, направленным из горлышка сосуда.

Более предпочтительно, сегмент второй резьбы содержит первую часть резьбы, имеющую первое поперечное сечение и вторую часть резьбы, имеющую второе поперечное сечение, более узкое, чем первое поперечное сечение, в результате чего образуется уступ в нижней поверхности резьбы сегмента второй резьбы, где встречаются первая и вторая части резьбы, и указанная первая поверхность упора образована указанным уступом. Относительно широкое первое поперечное сечение предпочтительно прилегает к перекрывающемуся по окружности участку сегментов второй резьбы, вследствие чего образуется относительно узкий резьбовой зазор на этом участке, отчего посредством выемки, обеспеченной настоящим изобретением, необходимо увеличить поперечное сечение резьбового зазора. Более предпочтительно, верхняя поверхность сегмента второй резьбы напротив указанной нижней поверхности сегмента второй резьбы по существу гладкая и непрерывная, где встречаются первая и вторая части резьбы.

Предпочтительно, по меньшей мере, одна из первой и второй резьбы имеет четыре захода резьбы. Это снижает до минимума величину вращения крышки на горлышке сосуда, требующуюся для достижения начального зацепления резьбы, что делает узел более доступным для обращения с ним пожилых людей и детей.

Предпочтительно, может перемещаться из полностью свободного положения до положения полного зацепления на горлышке одним плавным поворотом на 360^o (или меньше, более предпочтительно, на 180^o или меньше, и наиболее предпочтительно, приблизительно на 90^o или меньше.

Предпочтительно, сегменты первой резьбы на всем протяжении указанного вращения следуют по существу по непрерывной предпочтительно спиральной дорожке резьбы при навинчивании крышки на горлышко сосуда, хотя подъем спирали может изменяться. Непрерывная дорожка резьбы значительно упрощает процесс закрытия, особенно для пожилых и слабых людей, или детей. Наоборот, байонетная резьба такого типа, который описан в заявке US-A-5135124, требует относительно сложного ступенчатого манипулирования для закрепления крышки на горлышке сосуда, в результате чего крышка часто неправильно закрепляется на горлышке сосуда. Кроме того, чрезвычайно сложно разработать кольцо защиты от неправильного обращения для крышки, которое надежно и просто отделяется после вскрытия узла байонетного типа. Наконец, непрерывная резьба для завинчивания, преодолевающего давление изнутри сосуда, легче для физически слабых людей, чем байонетная резьба.

Средством для образования уплотнения между горлышком и крышкой, завинчивающейся на горлышке, предпочтительно является сжимающаяся уплотнительная пробка внутри основания крышки для упора во фланец горлышка сосуда. Предпочтительно, уплотнительная пробка выполнена из сжимающегося эластомера. На фланце горлышка сосуда или внутри основания крышки, под уплотнительной пробкой, может быть обеспечено расположенное по окружности уплотнительное ребро, чтобы оптимально увеличить сжатие эластомера для достижения герметичного уплотнения.

Предпочтительно, узел также содержит дополняющие фиксирующие средства на горлышке сосуда и крышке, которые предотвращают развинчивание крышки из положения полного зацепления и уплотнения на горлышке сосуда, до приложения определенного минимального крутящего момента открытия. Более предпочтительно, фиксирующие средства содержат продольное фиксирующее ребро на одной части горлышка сосуда или юбки крышки и дополняющий фиксирующий скос на другой части горлышка сосуда или юбки крышки, в которых фиксирующее ребро упирается в удерживающий край фиксирующего скоса, когда крышка находится в полном зацеплении на горлышке сосуда. В альтернативных предпочтительных примерах реализации изобретения в одном или более сегментах первой или второй резьбы может быть обеспечена фиксирующая выемка, как например, продольная канавка, а на другой части горлышка сосуда или юбки крышки обеспечено продольное фиксирующее ребро, в результате чего фиксирующее ребро входит в выемку в сегментах резьбы в положении полного зацепления и уплотнения крышки на горлышке сосуда. Такие фиксирующие средства описаны более подробно в публикациях WO 91/18799 и WO 95/05322 международных заявок, описания которых включены здесь в качестве ссылок.

Дополняющие фиксирующие средства обеспечивают несколько важных преимуществ. Во-первых, они предотвращают случайный срыв крышки из положения полного зацепления и уплотнения на горлышке сосуда под воздействием давления изнутри сосуда. Это также позволяет использовать резьбу более крутого подъема на горлышке сосуда и крышке. Кроме того, фиксирующие средства обеспечивают принудительное "защелкивание", когда достигается положение полного зацепления и уплотнения крышки на горлышке сосуда, что указывает пользователю на такое положение. Это позволяет гарантировать, что прилагается именно такая степень прижатия между сосудом и крышкой, которая позволяет получить эффективное герметичное уплотнение.

Предпочтительно, узлы крышки сосуда согласно настоящему изобретению также содержат первый ограничитель на одном из горлышек сосуда и крышке для упора в дополняющий второй ограничитель на другом горлышке сосуда и крышке для блокирования чрезмерного затягивания крышки за пределы заранее определенного положения полного зацепления и уплотнения на горлышке сосуда. Более предпочтительно, первый ограничитель содержит продольный заплечик, прилегающий к нижней части сегмента второй резьбы, а второй ограничитель является концом сегмента первой резьбы. В других предпочтительных примерах реализации изобретения, первый ограничитель может выступать из горлышка сосуда или юбки крышки вблизи фиксирующего скоса, описанного выше, а второй ограничитель является продольным фиксирующим ребром, описанным выше, которое защелкивается в выемке между ограничителем и фиксирующим скосом в указанном положении полного зацепления и уплотнения. Подходящие средства ограничения описаны в публикации WO 91/18799.

Выполнение средств ограничения для предотвращения чрезмерного затягивания крышки на горлышке сосуда целесообразно для предотвращения повреждения резьбы от чрезмерного затягивания. Это также гарантирует, что достигается именно такая степень сжатия уплотнительной пробки в положении полного зацепления и уплотнения, что образуется эффективное герметичное уплотнение. Чрезмерное сжатие эластомерных уплотнительных пробок может привести к потере эластичности и трещинам уплотнительных пробок, в результате чего утрачивается герметичность.

Предпочтительно, первая и вторая резьба на горлышке сосуда и укупорочном средстве имеют различный подъем резьбы, предпочтительно как описано в публикации WO 97/21602, содержание которой включено здесь для ссылки. Предпочтительно, подъем нижней поверхности резьбы сегментов второй резьбы относительно ниже в первом участке и относительно выше во втором участке, смещенном от первого участка в направлении развинчивания. Подъем нижней поверхности резьбы в первом участке предпочтительно по существу постоянный. Предпочтительно, первый участок проходит на 20-40^o по окружности горлышка сосуда или юбки крышки. Предпочтительно, подъем нижней поверхности резьбы в первом участке находится в пределах от -5^o до 10^o, более предпочтительно, от 1^o до 7^o.

Предпочтительно, второй участок прилегает к первому участку нижней поверхности резьбы. Предпочтительно, подъем нижней поверхности резьбы во втором участке по существу постоянный, и второй участок предпочтительно проходит на 15^o-35^o по окружности горлышка сосуда или юбки крышки. Предпочтительно, подъем нижней поверхности резьбы во втором участке находится в пределах от 15^o до 35^o.

Использование резьбы с изменяемым подъемом помогает сочетать легкий быстрый поворот резьбы, имеющей в среднем крутой подъем, при пользовании пожилыми людьми и детьми, и защиту от давления. Проблема, которая может возникнуть в связи с резьбой быстрого поворота, заключается в том, что крутой подъем резьбы приводит к тенденции срыва резьбы из полностью закрепленного положения на горлышке сосуда, когда сосуд находится под давлением. Эта проблема может быть преодолена использованием резьбы байонетного (быстроразъемного) типа, но использование байонетной резьбы приводит к возникновению нескольких других проблем, как описывалось выше. Наоборот, резьба с переменным подъемом решает проблему срыва крышки под воздействием давления, сохраняя при этом все преимущества непрерывной резьбы быстрого поворота.

Предпочтительно, нижняя поверхность резьбы также содержит третий участок, прилегающий ко второму участку, в котором третий участок имеет относительно низкий подъем. Предпочтительно, третий участок имеет относительно постоянный подъем, предпочтительно в пределах от 1 до 12^o. Третий участок расположен так, чтобы упираться в сегменты первой резьбы другого из горлышка сосуда и крышки, когда колпачок блокируется в промежуточном положении удаления газа. Относительно низкий подъем третьего участка снижает стремление колпачка пересилить средство блокировки при высоких давлениях удаления газа.

Предпочтительно, сегменты первой и/или второй резьбы прерываются осевыми каналами для удаления газа, подобными тем, которые имеются на резьбе низкого подъема существующей тары для газированных напитков. Осевые каналы для удаления газа помогают спускать давление из сосуда при развинчивании укупорочного средства. Однако, формование осевых каналов для удаления газа на горлышке сосуда пневмоформованием может оказаться сложным при использовании обычной формы для выдувания из двух частей.

Поэтому, более предпочтительно, узел крышки сосуда согласно настоящему изобретению также содержит поперечный канал для удаления газа, проходящий через один или более сегментов первой и/или второй резьбы. Термин "поперечный" означает, что канал для удаления газа проходит по существу по окружности вокруг горлышка сосуда или юбки крышки. Предпочтительно, два поперечных канала для удаления газа проходят через сегменты резьбы на противоположных сторонах горлышка сосуда и поперек шва пневмоформования горлышка сосуда.

Предпочтительно, поперечный канал для удаления газа сужается, так что канал уже на нижней стороне сегмента резьбы, чем на верхней стороне сегмента резьбы. Это делается для того, чтобы максимально увеличить площадь контакта между сегментами первой и второй резьбы, когда на крышку действует давление изнутри сосуда.

Конкретные примеры реализации узлов крышки сосуда, согласно настоящему изобретению, будут описаны дальше с помощью примера со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

фиг. 1 - боковой вид вертикальной проекции узла крышки сосуда согласно настоящему изобретению с крышкой в положении полного зацепления на горлышке сосуда. Крышка показана с частичным вырезом и частично в поперечном сечении;

фиг. 2 - боковой вид вертикальной проекции узла крышки сосуда на фиг.1 после снятия крышки;

фиг. 3 - плоскостная проекция винтовой резьбы горлышка сосуда на фиг.1 с винтовой резьбой крышки, показанной штрих-пунктирной линией, и в положении полного зацепления;

фиг.4 - проекция, подобная проекции на фиг.3, но с винтовой резьбой крышки в промежуточном, заблокированном положении удаления газа;

фиг.5 - проекция, подобная проекциям на фиг.3 и 4, но с винтовой резьбой крышки в незаблокированном положении завинчивания/развинчивания.

Как видно из фиг.1 и 2, приведенный пример реализации изобретения является узлом крышки сосуда, конкретно предназначенным для сосуда с газированным напитком. Основные признаки этого узла напоминают признаки узла, описанные и заявленные в авторами настоящего изобретения в публикациях WO 95/05322 и WO 97/21602 международных патентных заявок, содержание которых включено в настоящее описание в качестве ссылочного материала.

Узел включает горлышко 10 сосуда (тары) для газированных напитков, и крышку 12. Как горлышко сосуда, так и крышка выполнены из пластика. Сосуд предпочтительно выполнен литьевым формованием и пневмоформованием полиэтилентерефталата технологией, известной в изготовлении тары для газированных напитков. Крышка предпочтительно выполнена литьевым формованием полипропилена. Крышка 12 содержит основание 14 и юбку 16.

С внутренней стороны юбки 16 выполнена четырехзаходная первая винтовая резьба, состоящая из четырех сегментов 18 первой резьбы, как показано фантомным изображением на развитии резьбы фиг. 3-5. Сегменты 18 первой резьбы являются короткими сегментами резьбы, имеющими верхнюю поверхность 60 с относительно низким подъемом, приблизительно равным 6^o, и нижнюю поверхность 62 с промежуточным подъемом приблизительно равным 13,5^o.

Горлышко 10 сосуда выполнено со второй винтовой резьбой, образованной из четырех сегментов 20 второй резьбы, каждый из которых является по существу непрерывной спиральной резьбой, имеющей верхнюю поверхность 22 резьбы и нижнюю поверхность 24 резьбы. Верхняя и нижняя поверхности 22, 24 второй резьбы скошены, чтобы обеспечить сегменту второй резьбы поперечное сечение в форме трапеции. Между перекрывающимися участками указанных верхней и нижней поверхностей 22, 24 на прилегающих сегментах 20 второй резьбы образуется по существу непрерывный, почти спиральный резьбовой зазор 26.

Можно видеть, что сегменты 20 второй резьбы являются перекрывающимися по окружности частично по своей длине. В горлышке 10 сосуда между сегментами 20 второй резьбы в перекрывающемся участке 26 выполнена канавка 66.

Также видно, что в чередующихся сегментах 20 второй резьбы имеется поперечная канавка 68, проходящая от верхней поверхности 22 резьбы к первому участку 28 нижней поверхности 24 резьбы. Поперечная канавка сужается сверху вниз.

Важным признаком этого узла является профилирование нижней поверхности 24 сегментов 20 второй резьбы, которое само по себе известно и более подробно раскрыто в публикации WO 97/21602 международной патентной заявки автора настоящей заявки.

Нижняя поверхность 24 резьбы содержит первый, нижний участок 28, имеющий по существу постоянный подъем, составляющий только 6^o. Нижний участок 28 примыкает к промежуточному участку 30, имеющему по существу постоянный, значительно более высокий подъем приблизительно 25^o. Средний подъем сегмента 20 резьбы (т. е. подъем прямой верхней поверхности 22 резьбы) составляет 13,5^o.

Сегменты 20 второй резьбы также включают признак защиты от давления, подобный описанному и заявленному в публикации WO 95/05322 международной патентной заявки того же заявителя. Вкратце, в нижней поверхности 24 сегмента 20 второй резьбы обеспечен уступ 32, упирающийся в конец сегментов 18 первой резьбы и блокирующий развинчивание крышки 12 с горлышка 10, когда указанные сегменты 18 первой резьбы упираются в нижнюю поверхность 24, то есть, когда на крышку действует равнодействующая сила в осевом направлении из горлышка сосуда. Третий участок 34 нижней поверхности 24 сегментов второй резьбы, прилегающий к уступу 32, также имеет низкий подъем около 6^o. Уступ образован сочленением относительно широкой верхней части 70 сегмента второй резьбы и относительно узким третьим участком 34 сегмента 20 второй резьбы.

Сосуд и узел крышки также имеет взаимодополняющие фиксирующие элементы на горлышке сосуда и крышке, чтобы блокировать отвинчивание крышки из положения полного зацепления на горлышке сосуда до тех пор, пока не будет приложен минимальный момент отвинчивания. Эти фиксирующие элементы содержат четыре расположенных радиально, на одинаковом расстоянии, фиксирующих ребра 36 на внутренней стороне юбки 16 крышки, и четыре расположенных радиально, на одинаковом расстоянии, удерживающих скоса 38 на горлышке сосуда. Скосы 38 содержат наклонную в радиальном направлении внешнюю поверхность 40 и выступающий в радиальном направлении удерживающий край 44, в который упирается ребро 36 на крышке, когда крышка находится в полном зацеплении на горлышке сосуда. Взаимодополняющие фиксирующие средства известны и более подробно описаны могут быть такими, как описаны в публикации WO 91/18799 международной патентной заявки того же заявителя.

Сосуд и узел крышки также содержит средство для образования газонепроницаемого уплотнения между крышкой и горлышком сосуда. Это средство предпочтительно содержит газонепроницаемую уплотнительную пробку 46 из материала эластомера, которая прижимается к фланцу горлышко сосуда. Оптимальное уплотнение предпочтительно достигается, когда эластомерная уплотнительная пробка сжимается в пределах от 30% до 70% своей первоначальной толщины.

Сегменты 20 второй резьбы оканчиваются на своих нижних концах продольным заплечиком 72, образующим первый ограничитель, в который может упираться второй конец 74 сегментов 18 первой резьбы, чтобы таким образом блокировать чрезмерное затягивание укупорочного средства на горлышке.

Узел крышки также содержит признак наглядности вскрытия. Он состоит из кольца 50 наглядности вскрытия, которое изначально формуется за одно целое с юбкой 16 крышки 12 сосуда и соединяется с ней разрушаемыми перемычками 52. Кольцо 50 наглядности содержит несколько выполненных заодно гибких, направленных радиально внутрь, удерживающих лапок 54. Расположенный по окружности удерживающий фланец 56 выполнен на горлышке 10 сосуда. На горлышке сосуда, ниже расположенного по окружности удерживающего фланца 56, также выполнены храповые выступы 58, которые расположены по радиусу на расстоянии один от другого вокруг горлышка сосуда, чтобы блокировать вращение кольца 50 наглядности вскрытия на горлышке сосуда в направлении отвинчивания. Конструкция и работа кольца известны сами по себе и более подробно описаны в публикации WO 94/11267 международной патентной заявки того же заявителя, что и настоящая заявка, приведенной здесь в качестве ссылочного материала.

При использовании крышка 12 закрепляется на горлышке 10 сосуда, как обычно, завинчиванием. Крышка 12 может перемещаться из полностью свободного положения в положение полного зацепления на горлышке 10 сосуда поворотом приблизительно на 90^o. Когда крышка завинчивается, обычно пользователем прикладывается действующее осевое усилие, направленное в горлышко сосуда, и соответственно сегменты 18 первой резьбы упираются в верхнюю поверхность 22 и перемещаются по верхней поверхности 22 сегментов 20 второй резьбы на горлышке сосуда. Таким образом видно, что сегменты первой резьбы следуют в основном по непрерывной дорожке по спирали с переменным подъемом. Первая и вторая резьба имеют свободный ход, то есть между сегментами резьбы по существу не возникает момента трения до приближения к положению полного зацепления. Эти особые характеристики, а именно вращение на 90^o, по существу непрерывная дорожка резьбы и резьба свободного хода значительно упрощают закрепление крышки на горлышке сосуда, особенно для пожилых людей, людей страдающих артритом, или детей.

Когда крышка приближается к положению полного зацепления на горлышке 10 сосуда, происходит следующее. Во-первых, кольцо 50 наглядности вскрытия начинает заходить на удерживающий фланец 56 на горлышке сосуда. Удерживающие лапки 54 на кольце 50 наглядности вскрытия прогибаются в радиальном направлении наружу, чтобы кольцо 50 могло пройти над удерживающим фланцем 56 без излишнего радиального напряжения на разрываемых перемычках 52. Гибкие удерживающие лапки 54 затем заходят таким же образом на радиальные храповые выступы 58 на горлышке сосуда.

Во-вторых, фиксирующие ребра 36 на юбке 16 крышки заходят на внешнюю скошенную поверхность 40 удерживающих скосов 38 на горлышке сосуда. Плавный наклон скошенных поверхностей 40 вместе с упругостью юбки 16 крышки означает, что требуется относительно небольшой дополнительный вращающий момент для захода фиксирующих ребер 36 на скошенные поверхности 40.

В-третьих, первоначальный упор между уплотнительной пробкой 46 в основании крышки сосуда и уплотнительным ребром 48 на горлышке сосуда создает равнодействующее осевое усилие на крышке в направлении из горлышка сосуда. Это выталкивает сегменты 18 резьбы на юбке крышки из упора в верхнюю поверхность 22 сегментов 20 второй резьбы в упор с нижними поверхностями 24 резьбы сегментов 20 второй резьбы. Более конкретно, это вводит сегменты 18 первой резьбы в положение упора с нижним участком 28 нижних поверхностей 24 резьбы. Продолжение вращения колпачка крышки в направлении завинчивания вниз заставляет сегменты 18 первой резьбы проходить по нижнему участку 28 до тех пор, пока не достигается окончательное положение зацепления, показанное на фиг. 3. Низкий подъем нижней поверхности 28 означает, что это дальнейшее вращение прикладывает сильное рычажное воздействие (упора) для прижатия уплотнительной пробки 46 к уплотнительному ребру 48, чтобы получить эффективное газонепроницаемое уплотнение.

Когда положение полного зацепления крышки 12 на горлышке 10 сосуда уменьшается, фиксирующие ребра 36 защелкиваются над верхней частью соответствующих скошенных поверхностей 40 для упора в крутые удерживающие поверхности храповых скосов. 38. В том же положении вторые концы 74 сегментов 18 первой резьбы могут входить в положение упора с ограничительными заплечиками 72 внизу сегментов второй резьбы, таким образом блокируя дальнейшее затягивание крышки, которое может повредить резьбу и/или слишком сильно прижать уплотнительную пробку.

Когда крышка 12 находится в положении полного зацепления на горлышке 10 сосуда, верхние поверхности 60 сегментов 16 первой резьбы упираются в нижний участок 28 нижних поверхностей 24 резьбы сегмента 20 второй резьбы на горлышке сосуда, как показано на фиг.3. Верхняя поверхность сегментов первой резьбы имеет низкий подъем для соответствия подъему нижнего участка 28, чтобы максимально увеличить площадь контакта между сегментами резьбы на этом участке 28 и таким образом распределить осевую силу, оказываемую крышкой, как можно более равномерно вокруг горлышка сосуда. Вследствие низкого подъема на участке 28 относительно небольшое осевое усилие, направленное из горлышка сосуда в результате давления внутри сосуда, преобразуется во вращающее усилие развинчивания посредством упора между поверхностями резьбы в этом положении. Это в значительной степени снижает тенденцию спонтанного развинчивания крышки под воздействием давления. Спонтанное развинчивание также предотвращается упором между фиксирующими ребрами 36 и удерживающим краем 44 на фиксирующих скосах 38. Важным преимуществом узла является то, что это уменьшение тенденции к спонтанному раскручиванию вследствие низкого подъема нижних поверхностей резьбы в нижних участках 28 означает, что минимальный вращающий момент вскрытия фиксирующих элементов 36, 38 может быть уменьшен без риска спонтанного срыва крышки. Это упрощает удаление крышки людьми пожилыми или страдающими артритом, или детьми, без ущерба для защиты крышки от давления.

При использовании, крышка удаляется из горлышка сосуда простым отвинчиванием. Первоначальный минимальный вращающий момент отвинчивания необходим, чтобы преодолеть сопротивление фиксирующих элементов 36, 38. Как только это сопротивление преодолено, пользователю по существу не требуется прилагать вращающего момента для того, чтобы отвинтить крышку. Внутреннее давление внутри сосуда оказывает осевое усилие на крышку в направлении выхода из сосуда, в результате чего сегменты 18 первой резьбы проходят по нижней поверхности 28 сегментов 20 второй резьбы, когда крышка отвинчивается. Сегменты первой резьбы сначала проходят по нижнему участку 28, и затем по промежуточному, имеющему высокий подъем, участку 30 нижней поверхности сегментов 20 второй резьбы. Сегменты 18 первой резьбы затем входят в состояние упора с уступом 32 сегментов 20 второй резьбы, как показано на фиг.4. В этом положении дальнейшее отвинчивание крышки блокируется, когда происходит удаление газа по дорожкам 26 резьбы. Следует заметить, что в этом промежуточном положении удаления газа сегменты 18 первой резьбы упираются главным образом в третий участок 34 нижней поверхности сегментов 20 второй резьбы. Низкий подъем этого участка 34 приводит к тому, что относительно небольшое осевое усилие на крышке преобразуется в крутящий момент развинчивания, что снижает стремление крышки пересилить защиту от давления, приводящую к его срыву.

Становится понятно, что канавка 66 в горлышке сосуда позволяет быстрее выпускать газ по спиральной дорожке 26 для удаления газа между перекрывающимися участками сегментов 20 второй резьбы. Кроме того, поперечные каналы 68 для удаления газа, проходящие через сегменты 20 второй резьбы, обеспечивают дополнительные каналы для удаления газа в указанном промежуточном положении крышки на горлышке сосуда.

После того, как завершается выпуск газа из горлышка сосуда, так что крышка больше не подвергается воздействию осевой направленной вверх силы, крышка может опуститься вниз, чтобы сегменты 18 резьбы заняли положение упора с верхними поверхностями 22 сегментов 20 второй резьбы. В этом положении отвинчивание можно продолжать, чтобы полностью снять крышку с горлышка сосуда, как показано на фиг.5.

Указанное воплощение изобретения было приведено только для примера. Специалистам понятно, что возможны многие другие варианты воплощения настоящего изобретения, не выходящие за рамки сопутствующих пунктов патентования.