укупорочный элемент

Формула изобретения

1. Укупорочный элемент (1) для укупорки отверстия горла (10) сосуда, в особенности для укупорки отверстия горлышка (10) бутылки, включающий

- корпус элемента с торцовой стенкой (3), боковой стенкой (2) и переходной частью (4) между торцовой стенкой (3) и боковой стенкой (2), а также с центральной осью (А),

- по меньшей мере, одно наружное уплотнение, выполненное в форме язычка (9), отходящего от боковой стенки (2) и/или переходной части (4) по направлению к центральной оси (А) корпуса элемента, причем этот язычок имеет уплотнительную поверхность, выполненную для прилегания к горлышку (10), и

- по меньшей мере, один отходящий от торцевой стенки (3) выступ (8) для уплотнения и/или упора при взаимодействии с верхним срезом (10а) горлышка (10),

отличающийся тем, что

язычок (9) является гибким и выполнен так, что при укупорке отверстия горлышка (10) сосуда укупорочным элементом (1) уплотнительная поверхность плоскостно прилегает к контуру наружной поверхности (10с), и/или к наружной кромке (10b), и/или к верхнему срезу (10а) горлышка (10), причем свободный край язычка расположен между верхним срезом горлышка и торцовой стенкой укупорочного элемента, а язычок (9) имеет такую длину (1), что при надетом на горлышко укупорочном элементе (1) язычок не контактирует с выступом или выступами (8).

2. Укупорочный элемент (1) по п.1, отличающийся тем, что язычок (9) имеет у основания толщину (d) в диапазоне от 0,15 мм до 0,60 мм.

3. Укупорочный элемент (1) по п.1, отличающийся тем, что язычок (9) имеет максимальную толщину (d) в направлении протяженности язычка (9) в диапазоне от 0,3/10 мм до 5/10 мм.

4. Укупорочный элемент (1) по п.3, отличающийся тем, что толщина (d) язычка (9) в направлении протяженности язычка непрерывно уменьшается с приближением к его свободному краю.

5. Укупорочный элемент (1) по п.1, отличающийся тем, что длина (1) язычка (9) составляет менее 2,50 мм, в особенности менее 2,25 мм, и в особенности менее 2,10 мм.

6. Укупорочный элемент (1) по п.1, отличающийся тем, что расстояние (s) между внутренней стороной боковой стенки (2) и выступом (8) больше, чем расстояние между внутренней стороной боковой стенки (2) и свободным краем язычка (9).

7. Укупорочный элемент (1) по п.1, отличающийся тем, что язычок (9) в отсутствии внешнего силового воздействия расположен, по существу, параллельно торцовой стенке (3).

8. Укупорочный элемент (1) по п.1, отличающийся тем, что укупорочный элемент (1) выполнен в виде винтового укупорочного элемента с внутренней резьбой (5).

9. Укупорочный элемент (1) по п.1, отличающийся тем, что укупорочный элемент выполнен из полимерного материала, в особенности из полипропилена, полиэтилена, полиэтилентерефталата.

10. Укупорочный элемент (1) по п.8, отличающийся тем, что полимерный материал не содержит присадок, действующих как смазка или антифрикционная добавка.

11. Укупорочный элемент (1) по п.1, отличающийся тем, что укупорочный элемент (1) выполнен в виде неразъемной детали.

12. Укупорочный элемент (1) по п.1, отличающийся тем, что имеет, по меньшей мере, одно внутреннее уплотнение (7), выполненное с возможностью прилегания к внутренней поверхности горлышка (10) сосуда.

13. Укупорочный элемент (1) по п.9, отличающийся тем, что укупорочный элемент (1) изготовлен способом литья под давлением.

14. Укупорочный элемент (1) по п.1, отличающийся тем, что язычок (9) является гибким и выполнен таким образом, что при укупорке отверстия горлышка (10) сосуда укупорочным элементом (1) уплотнительная поверхность плоскостно прилегает к контуру наружной поверхности (10с) и/или к наружной кромке (10b) горлышка (10), и свободный край язычка (9) вытянут над горлышком радиально по направлению к центральной оси укупорочного элемента (1) между верхним срезом (10а) горлышка (10) бутылки и торцовой стенкой (3) укупорочного элемента (1).

15. Укупорочный элемент (1) по п.1, отличающийся тем, что свободный край язычка (9) может относительно свободно перемещаться, располагаясь между верхним срезом (10а) горлышка (10) и торцовой стенкой (3) укупорочного элемента (1).

16. Укупорочный элемент (1) по п.14, отличающийся тем, что свободный край язычка (9) может относительно свободно перемещаться, располагаясь между верхним срезом (10а) горлышка (10) и торцовой стенкой (3) укупорочного элемента (1).

17. Укупорочный элемент (1) по одному из пп.1-16, отличающийся тем, что язычок (9) является гибким и выполнен таким образом, что при укупорке отверстия горлышка (10) сосуда укупорочным элементом (1) уплотнительная поверхность плоскостно прилегает к контуру наружной поверхности (10с) и/или к наружной кромке (10b) горлышка (10), и свободный край язычка (9) вытянут вверх в направлении, по существу перпендикулярном торцовой стенке (3).

18. Укупорочный элемент (1) по п.17, отличающийся тем, что язычок (9) является гибким и выполнен таким образом, что при укупорке отверстия горлышка (10) сосуда укупорочным элементом (1) уплотнительная поверхность плоскостно прилегает к контуру наружной поверхности (10с) и/или к наружной кромке (10b) горлышка (10), и свободный край язычка (9) вытянут над горлышком радиально по направлению к центральной оси укупорочного элемента (1) между верхним срезом (10а) горлышка (10) бутылки и торцовой стенкой (3) укупорочного элемента (1).

19. Укупорочный элемент (1) по п.1, отличающийся тем, что свободный край язычка (9) в состоянии укупорки расположен без контакта с торцовой стенкой (3).

20. Укупорочный элемент (1) по п.17, отличающийся тем, что свободный край язычка (9) в состоянии укупорки расположен без контакта с торцовой стенкой (3).

21. Укупорочный элемент (1) по п.18, отличающийся тем, что свободный край язычка (9) в состоянии укупорки расположен без контакта с торцовой стенкой (3).

Описание изобретения к патенту

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Заявка относится к укупорочному элементу для укупорки отверстия горла сосуда, в особенности для укупорки отверстия горлышка бутылки, включающему

- имеющий центральную ось корпус элемента с торцовой стенкой, боковой стенкой и переходной частью между торцовой и боковой стенками,

- по меньшей мере один кольцевой отходящий от торцовой стенки выступ, играющий роль уплотнения при взаимодействии с верхним срезом горлышка, и

- по меньшей мере одно наружное уплотнение, выполненное в форме язычка, отходящего от боковой стенки и/или от переходной части по направлению к центральной оси корпуса укупорочного элемента, причем этот язычок имеет уплотнительную поверхность, сформованную так, чтобы она прилегала к горлышку.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Из уровня техники известны полимерные укупорочные крышки для укупорки сосудов, в особенности бутылок, в частности пластиковых бутылок (например, бутылок из PET - полиэтилентерефталата).

Важной составной частью укупорочной крышки является уплотнение. Оно должно прежде всего обеспечивать надежную герметизацию, но, кроме того, не слишком затруднять укупорку и раскупорку сосуда, которые не должны создавать проблем. Это важно не только с точки зрения удобства потребителя, но и с учетом того, что машинная укупорка после заполнения бутылок должна производиться с возможно меньшими затруднениями и без потерь.

Известные обычные конструкции уплотнения представлены, например, в международной публикации WO 1999/44896 А2. Причем описанные уплотнения разнообразных конфигураций отличают клиновидные или бульбообразные уплотнительные лепестки, свободные края которых в состоянии укупорки контактируют с горлышком бутылки. В одном из вариантов осуществления уплотнительный лепесток выполнен в виде вытянутого язычка, который зажимается между торцовой стенкой укупорочного элемента и верхним срезом горлышка бутылки и с большой силой прижимается к верхнему срезу практически по всей его поверхности. Чтобы избежать проблем, возникающих при раскупорке и укупорке бутылок из-за высокого давления прижима и большой поверхности контакта, в пластический материал (например, РР - полипропилен, РЕ - полиэтилен, PET - полиэтилентерефталат), из которого состоит неразъемная укупорочная крышка, добавляется смазка (антифрикционное средство), например амид бегеновой или эруковой кислоты.

Хотя это облегчает раскупорку и в особенности машинную укупорку бутылок, однако добавляемые присадки имеют свойство мигрировать к поверхности, уменьшать поверхностное натяжение напитков, содержащих углекислоту, и вызывать фонтанирующее выделение углекислоты. Кроме того, и со стороны потребителей имеются опасения в отношении того, как влияет на здоровье добавление известных присадок.

Исходя из этого, следовало бы во все возрастающей мере отказываться от добавления присадок, работающих как смазка. Исходить следует из того, что в ближайшем будущем эти добавки будут законодательно запрещены. Однако такая мера приведет к возникновению вышеуказанных проблем, в особенности при раскупорке и укупорке бутылок с укупорочными элементами, созданными на основе обычных конструкций уплотнения.

Кроме того, вследствие растущих цен на сырьевые материалы и возрастающей озабоченности состоянием окружающей среды (утилизацией укупорочных крышек) идет прогрессирующее сокращение материалоемкости укупорочных крышек. Но это, с одной стороны, требует разработки конструкций уплотнений, при которых можно обходиться меньшим количеством материала для создания уплотнительных элементов, а с другой, вызывает необходимость позаботиться о том, чтобы не возникало проблем при раскупорке и укупорке бутылок с менее материалоемкими и, следовательно, менее мощными укупорочными крышками, так как чем слабее в целом структура укупорочной крышки, тем труднее изготовить укупорочную крышку, которая, не затрудняя раскупорку и укупорку бутылок, в то же время обеспечит привычное надежное уплотнение.

В публикации DE 4425675 А1 представлена укупорочная крышка с длинным вытянутым внутрь лепестком наружного уплотнения, который в конце процесса укупорки зажимается между верхним срезом горлышка бутылки и торцовой стенкой крышки. При этом возникают большие силы трения.

В публикации ЕР 1117596 В1 представлен ряд конструкций уплотнения для укупорки бутылок. При этом либо предусматривается длинное наружное уплотнение, которое при укупорке прижимается к торцовой стенке укупорочной крышки, либо, в альтернативном варианте, предусматривается сравнительно короткое наружное уплотнение такой формы и такого размера, что оно, когда крышка навинчена, прилегает вершиной предварительно напряженного лепестка к торцовому срезу горлышка бутылки.

ТЕХНИЧЕСКАЯ ЗАДАЧА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Исходя из вышеизложенного, настоящее изобретение имеет своей задачей предложить полимерный укупорочный элемент, который может быть изготовлен с пониженным расходом материала без введения в полимер смазочных добавок и обеспечивает функционально надежное уплотнение, а также возможность не вызывающих проблем раскупорки и укупорки сосудов.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Эта задача решена предложением укупорочного элемента в соответствии с п.1 формулы настоящего изобретения. Обеспечивающие преимущества варианты осуществления представлены в соответствующих зависимых пунктах.

Соответствующий настоящему изобретению укупорочный элемент для укупорки отверстия горла сосуда, в особенности для укупорки отверстия горлышка бутылки, включает

- имеющий центральную ось корпус элемента с торцовой стенкой, боковой стенкой и переходной частью между торцовой и боковой стенками и

- по меньшей мере одно наружное уплотнение, выполненное в форме язычка, отходящего от боковой стенки и/или от переходной части по направлению к центральной оси корпуса укупорочного элемента, причем этот язычок имеет уплотнительную поверхность, сформованную так, чтобы она прилегала к горлышку. Язычок этот гибкий и выполнен таким образом, что при закрытии укупорочным элементом отверстия горлышка сосуда уплотнительная поверхность плоскостно прилегает к контуру наружной поверхности, и/или к наружной кромке, и/или к верхнему срезу горлышка сосуда.

В соответствии с настоящим изобретением наружное уплотнение формуется особым образом, а именно в виде язычка или лепестка, который при закрытии укупорочным элементом отверстия горлышка бутылки прилегает к наружной поверхности, и/или к наружной кромке, и/или к верхнему срезу горлышка бутылки, не производя повышенного давления на бутылку в процессе ее раскупорки или укупорки. В состоянии укупорки верхний срез горлышка бутылки вообще не контактирует - или контактирует лишь малой частью поверхности верхнего среза горлышка - с наружным уплотнением. В состоянии укупорки язычок, как под действием штатной внешней силы и деформации, так и без таковых, никогда не контактирует с выступом (по крайней мере, с самым высоким из выступов). Это означает, что выступ прилегает непосредственно к верхнему срезу горлышка бутылки. Свободный край язычка постоянно находится на расстоянии от выступа, в особенности после укупорки бутылки, и между выступом и язычком возникает своеобразная воздушная камера. Эта воздушная камера позволяет с большей легкостью выдерживать допуски (например, при обычных отклонениях размеров бутылок из PET от заданных значений 1/10-2/10 мм). Другими словами, воздушная камера скрадывает отклонения, поскольку расположение язычка по координате верхнего среза горлышка бутылки некритично, и язычок сравнительно свободно прилегает к горлышку бутылки.

Если при обычной укупорке отходящая от торцовой стенки структура в процессе укупорки прижимает язычок к верхнему срезу горлышка бутылки, то в конструкции согласно настоящему изобретению свободный край язычка в состоянии укупорки сравнительно незадействован, то есть находится в пространстве между верхним срезом горлышка бутылки и торцовой стенкой, не испытывая непосредственного силового воздействия со стороны верхнего среза горлышка бутылки. Все сопротивление трения язычка о верхний срез горлышка бутылки сводится к трению упруго изогнутого (и в то же время плоскостно прилегающего) язычка, в отличие от известных конструкций, в которых язычок зажимается между верхним срезом горлышка бутылки и торцовой стенкой укупорочной крышки. Более того, свободный край язычка в состоянии укупорки сравнительно свободно располагается в пространстве между названными элементами. Язычок опирается свободным краем на торцовую стенку. В этом положении под действием силы со стороны наружной кромки горлышка происходит легкий упругий прогиб уплотняющей поверхности. Таким образом осуществляется надежная укупорка. К тому же не происходит значительного предварительного напряжения наружного уплотнения согласно изобретению, так что действительно может образоваться поверхность контакта язычка и горлышка бутылки.

Следующая функция промежуточного пространства между язычком и выступом в состоянии укупорки состоит в том, чтобы создать зазор для перемещения язычка вдоль верхнего среза горлышка бутылки. Так, например, в случае деформации укупорочной крышки, вследствие изменения внутреннего давления в отверстии бутылки, язычок может перемещаться в этом промежуточном пространстве вдоль верхнего среза горлышка, плоскостно прилегая к поверхности среза, что предотвращает захват и зажим язычка при изменении условий. В принципе, язычок может приближаться к выступу или удаляться от него, но в состоянии укупорки никогда не контактирует с ним.

Таким образом, при укупорке упор для укупорочного элемента определяется только выступом, который при укупорке непосредственно входит в контакт с верхним срезом горлышка.

Это отличает данное уплотнение от уплотнений обычных конструкций, которые создают высокое сопротивление, вызывая значительное трение при укупорке и раскупорке бутылок, особенно при укупорке и раскупорке пластиковых бутылок, например бутылок из PET. С одной стороны, длинные наружные уплотнения с большими контактными поверхностями, контакт по которым осуществлялся с высоким давлением прижима практически по всей поверхности, до сих пор не доставляли проблем вследствие использования смазок в материале укупорочных крышек; большие контактные поверхности обеспечивают особо надежную герметизацию, однако в обычных конструкциях они приводят и к значительному трению при раскупорке и укупорке сосудов, в особенности при определенных составах материала укупорочного элемента.

С другой стороны, согласно изобретению создается тонкий и вследствие этого сравнительно гибкий язычок. Уплотнительная поверхность представляет собой по меньшей мере часть наружной поверхности язычка в ее продольном измерении (в особенности в направлении вниз, к отверстию горлышка). Эта уплотнительная поверхность гибко и плоскостно подходит к верхнему срезу горлышка и контуру верхнего среза или прилегает к ним. Можно даже сказать, что наружное уплотнение прилегает к горлышку бутылки с геометрическим замыканием. Но вследствие малой жесткости (толщины) язычка и, соответственно, его повышенной гибкости (в сравнении с обычным жестким язычком) его сопротивление снижается настолько, что укупорка бутылок, в особенности машинная, может быть произведена без затруднений.

Напротив, в обычных конструкциях уплотнений известные клиновые уплотнения вследствие их более высокой жесткости обладают меньшей упругой деформируемостью и поэтому оказывают большее сопротивление и вызывают большее трение при раскупорке и укупорке бутылок (при равной площади поверхности уплотнений).

Благодаря меньшему давлению прижима уплотнительного лепестка к горлышку бутылки настоящее изобретение обеспечивает более комфортную раскупорку и укупорку бутылок даже без использования антифрикционных средств. И наоборот, это означает, что можно реализовать увеличенную контактную поверхность (и улучшенную герметизацию) без значительного увеличения трения при раскупорке и укупорке.

Кроме того, более короткие и более тонкие лепестки наружного уплотнения дают экономию пластического материала. К тому же такое уплотнение пригодно для применения в укупорочных крышках с уменьшенной толщиной стенок, поскольку это уплотнение и при менее устойчивом (а следовательно, более восприимчивом к большим внутренним напряжениям) укупорочном элементе обеспечивает легкую раскупорку и укупорку.

В одном из предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения толщина (d) язычка по всей его длине не превышает 6/10 мм.

В остальном, толщина язычка от его корня до вершины, то есть в зоне, в которой как верхняя, так и нижняя поверхности язычка остаются существенно свободными в продольном направлении, определяется по усмотрению специалиста. Толщина язычка определяется в направлении, существенно перпендикулярном длине язычка.

Предпочтительно, чтобы толщина язычка непрерывно уменьшалась с приближением к его свободному краю. У своего основания язычок может иметь толщину (d) от 0,15 мм до 0,60 мм. Приблизительно в середине язычка его толщина составляет от 0,05 мм до 0,4 мм.

Предпочтительно, чтобы язычок отличался максимальной длиной 2,50 мм, в особенности 2,25 мм и в особенности 2,1 мм. Минимальная длина язычка составляет 1,75 мм, в особенности 2,00 мм.

В одном из предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения укупорочный элемент имеет по меньшей мере один отходящий от торцовой стенки выступ, предназначенный для осуществления, во взаимодействии с верхним срезом горлышка сосуда, функции уплотнения и/или упора. Язычок имеет такую длину, что в состоянии укупорки он не контактирует с указанным выступом (или выступами). Выступ может быть либо сплошным кольцевым, либо сегментным (для выполнения функции упора). В то же время этот выступ может быть заменен или дополнен другими упорами.

Предпочтительно, чтобы расстояние между внутренней стороной боковой стенки и выступом было больше, чем расстояние между внутренней стороной боковой стенки и свободным краем язычка.

Выступ (или выступы) может иметь вид кольцевого буртика, уплотнительного лепестка и т.п. на внутренней стороне накрывающей части или торцовой стенки. Эти выступы идут от торцовой стенки вниз по направлению к отверстию сосуда. Благодаря тому, что свободный край язычка отодвинут на некоторое расстояние, всегда имеется свободное пространство между свободным краем язычка и смещенным радиально внутрь относительно язычка выступом. Это расстояние по меньшей мере таково, что выступ (или, по крайней мере, один из выступов) не взаимодействует с язычком и не оказывает на него силового воздействия. Вместо этого выступ, когда бутылка укупорена, непосредственно контактирует с бутылочным горлышком.

Язычок, особенно в отсутствие внешнего силового воздействия, располагается существенно параллельно торцовой стенке. Это справедливо в особенности для нижней стороны язычка, которая при укупорке бутылки гибко прилегает, например, к наружной стенке горлышка бутылки.

Укупорочный элемент предпочтительно выполняется как винтовой укупорочный элемент с внутренней резьбой.

Укупорочный элемент состоит в особенности из полимера, в особенности из полипропилена, полиэтилена, полиэтилентерефталата. Укупорочный элемент может состоять из соответствующего полимера или смеси этих или других обычно используемых полимеров.

К полимеру предпочтительно не добавлять присадок, действующих как смазка, добавка для улучшения обрабатываемости или уменьшения трения. Данное уплотнение особенно подходит для этого специального случая применения, так как его конструктивное исполнение снижает силы трения при раскупорке или укупорке бутылок, что позволяет отказаться от смазок в составе материала укупорочной крышки. Например, благодаря гибкому наружному прилеганию язычка к бутылке не возникает обычного для известных укупорочных элементов давления в контакте между верхним срезом горлышка бутылки и язычком.

Укупорочный элемент может быть выполнен в виде неразъемной детали.

Укупорочный элемент может иметь по меньшей мере одно внутреннее уплотнение, выполненное так, чтобы оно прилегало к внутренней поверхности горлышка сосуда. Это внутреннее уплотнение в особенности имеет с наружной стороны выступ, который в процессе укупорки вступает в контакт с горлышком бутылки. При этом внутреннее уплотнение упруго поворачивается по направлению внутрь. В зоне свободного края, начинающейся от выступа, внутреннее уплотнение непрерывно сужается.

Укупорочный элемент предпочтительно изготавливается литьем под давлением.

Язычок в особенности гибок и выполнен таким образом, что при укупорке отверстия горлышка сосуда укупорочным элементом уплотнительная поверхность плоскостно прилегает к контуру наружной поверхности и/или к наружной кромке горлышка, и свободный край язычка вытянут над горлышком радиально по направлению к центральной оси укупорочного элемента между верхним срезом горлышка бутылки и торцовой стенкой укупорочного элемента. Язычок контактирует с торцовой стенкой, а также с наружной поверхностью и/или с наружной кромкой горлышка, однако выполнен так, что сохраняет свободу перемещения (это принципиально).

В одном из предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения свободный край язычка в состоянии укупорки может сравнительно свободно перемещаться между верхним срезом горлышка и торцовой стенкой укупорочного элемента. Он также выступает радиально внутрь и вдается в зазор, образующийся между торцовой стенкой укупорочного элемента и верхним срезом горлышка бутылки. Прилегание к горлышку бутылки и торцовой стенке крышки обеспечивается исключительно расположением и гибкостью язычка. Тем не менее удается избежать зажима язычка между торцовой стенкой и горлышком бутылки или предотвратить зажим благодаря конструкции данного укупорочного элемента. Язычок оказывается в позиции укупорки только благодаря своему положению, в которое он переводится в состоянии укупорки, и своей гибкости.

Предпочтительно, чтобы свободный край язычка располагался и сравнительно свободно перемещался между верхним срезом горлышка и торцовой стенкой укупорочного элемента.

В другом варианте осуществления настоящего изобретения язычок гибок и выполнен таким образом, что при укупорке отверстия горлышка сосуда укупорочным элементом уплотнительная поверхность плоскостно прилегает к контуру наружной поверхности (и/или к наружной кромке горлышка), и свободный край язычка вытянут вверх в направлении, существенно перпендикулярном торцовой стенке укупорочного элемента. Язычок, таким образом, отжат горлышком бутылки кверху и практически по всей своей длине прилегает к горлышку бутылки. Однако и при полностью укупоренной бутылке (в состоянии укупорки) язычок может располагаться перпендикулярно торцовой стенке, но выступая над горлышком бутылки, а также, возможно, слегка контактируя с торцовой стенкой.

Свободный край язычка в состоянии укупорки в особенности может быть выполнен и не контактирующим с торцовой стенкой.

По вышеуказанным причинам меры согласно настоящему изобретению, примененные как по отдельности, так и в сочетаниях, особенно пригодны для решения возникающих из уровня техники проблем. Кроме того, выдвигаются притязания на патентную защиту также и укупоренной укупорочным элементом согласно изобретению бутылки, в особенности полимерной, в особенности укупоренной данным укупорочным элементом бутылки из PET.

В остальном, выдвигаются притязания на патентную защиту также описанного в настоящей заявке способа укупорки.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

Дальнейшие особенности, свойства и преимущества настоящего изобретения вытекают из нижеследующего описания одного из вариантов осуществления со ссылками на нижеприведенные фигуры. На них изображены:

на фиг.1: поперечный разрез укупорочной крышки согласно изобретению и

на фиг.2: поперечный разрез укупорочной крышки, изображенной на фиг.1, навинченной на горлышко бутылки.

ВАРИАНТЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

На фиг.1 показана соответствующая изобретению укупорочная крышка 1, изготовленная неразъемной из известного полимерного материала, например полипропилена (РР), полиэтилена (РЕ), полиэтилентерефталата (PET, PETP), или аналогичного материала.

Корпус укупорочной крышки 1 включает боковую стенку 2 и соединенную с ней через переходную часть 4 торцовую стенку 3. Переходная часть 4 представляет собой сопряжение боковой стенки 2 и торцовой стенки 3.

На внутренней стороне боковой стенки 2 сформована внутренняя резьба 5 для навинчивания укупорочной крышки 1 на соответствующую наружную резьбу на горлышке бутылки или на горлышке какого-либо сосуда. От свободного края боковой стенки 2 вытянута вниз гарантийная полоска 6, выполняющая функции элемента безопасности и гарантийного элемента.

Функцию уплотнения выполняют уплотнительные элементы 7, 8 и 9.

Уплотнительные элементы 7, 8 и 9 включают внутреннее уплотнение 7, выполненное в виде полоски, вытянутой перпендикулярно вниз от торцовой стенки 3. С наружной стороны этого внутреннего уплотнения 7 примерно в середине его протяженности сформован бульбообразный наплыв или выступ 7а. Ниже этого выступа 7а полоска 7 сужается к своему свободному краю 7b. При этом наружная сторона 7с внутреннего уплотнения 7 сходит к своему свободному краю существенно воронкообразно внутрь по направлению к центральной оси А.

Далее, от торцовой стенки 3 отходит вниз кольцевой выступ 8.

Кроме того, уплотнительные элементы 7, 8 и 9 включают наружное уплотнение 9, выполненное в форме язычка или клиновидного лепестка. Оно отходит от боковой стенки 2 поблизости от переходной части 4, идет существенно параллельно торцовой стенке 3 и вытянуто в направлении к центральной оси А укупорочного элемента 1. Это наружное уплотнение 9 сформовано по всему периметру внутренней стороны боковой стенки 2.

Согласно изобретению язычок 9 выполнен сравнительно коротким, то есть с малой свободной длиной l. Во всяком случае, эта свободная длина l выбрана так, чтобы язычок 9, когда он под давлением снизу сдвинется в сторону торцовой стенки 3 или подойдет к ней, не достиг выступа 8, входящего в состав уплотнительных элементов 7, 8 и 9. Допустимая в рамках настоящего изобретения длина, само собой разумеется, зависит также от расстояния «а» между торцовой стенкой 3 и свободным краем язычка 9. Во всяком случае, специалист знает, как выбрать длину язычка в сочетании с другими параметрами, чтобы язычок в состоянии укупорки не доставал до выступа 8. Свободная длина l может при этом составлять, например, 2,00 мм.

Кроме того, язычок 9 выполнен очень тонким. Так, например, его толщина у основания d составляет от 0,15 мм до 0,60 мм и непрерывно уменьшается с приближением к свободному краю, достигая (например, в середине язычка) величины от 0,05 мм до 0,4 мм.

Угол между нижней и верхней поверхностями язычка 9 существенно определяет давление, оказываемое язычком 9 на горлышко бутылки в процессе укупорки. Для того чтобы создать надлежащее давление при укупорке, этот угол согласно настоящему изобретению выбирается в пределах от 5° до 15°. Нижняя сторона язычка 9 выполняется существенно плоской и в неукупоренном состоянии располагается существенно параллельно торцовой стенке укупорочной крышки.

На фиг.2 показана укупорочная крышка 1, изображенная на фиг.1, причем эта укупорочная крышка 1 показана в состоянии укупорки навинченной на горлышко 10 сосуда, например бутылки из PET. В данном случае укупорочный элемент 1 представляет собой винтовой укупорочный элемент с внутренней резьбой 5, навинченной на соответствующую наружную резьбу 11 горлышка 10.

Уплотнительные элементы 7, 8 и 9 уплотняют внутреннее пространство сосуда, герметизируя его от внешней среды. Для этого в состоянии укупорки бульба или выступ 7а внутреннего уплотнения 7 прилегают в верхней части горлышка 10 к его внутренней поверхности. Так как горлышко 10 в процессе укупорки слегка отдавливает или отворачивает внутреннее уплотнение 7 кнаружи, выступ 7а в состоянии укупорки плотно прилегает к внутренней поверхности горлышка 10.

В состоянии укупорки, изображенном на фиг.2, выступ 8 находится в контакте с верхним срезом 10а горлышка 10.

Размеры и гибкость язычка 9 наружного уплотнения выбраны таким образом, что в процессе укупорки горлышко 10 отдавливает язычок кверху, при этом, однако, верхний срез 10а или наружная кромка 10b горлышка 10 испытывают лишь незначительное сопротивление/давление. Язычок в особенности сформован таким гибким, что в процессе укупорки он по достаточной поверхности контакта, однако с малым сопротивлением прилегает к наружной кромке 10b горлышка 10. Язычок 9 способен упруго изгибаться и поэтому плоскостно прилегает своей нижней поверхностью к горлышку 10, то есть язычок 9 так легко поддается изгибу по всей своей длине, что при укупорке, под давлением со стороны верхнего среза горлышка бутылки, практически упруго деформируется и обжимается по контуру горлышка 10 в зоне наружной кромки 10b и наружной поверхности 10с. Возникающее при этом давление прижима незначительно; язычок 9 прилегает к горлышку по радиусу.

При внимательном рассмотрении фиг.2 становится очевидно, что в состоянии укупорки язычок 9 вообще не прилегает к параллельному торцовой стенке 3 верхнему срезу 10а горлышка 10, а, находясь в свободном пространстве между верхним срезом 10а горлышка 10 и внутренней поверхностью торцовой стенки 3, сравнительно свободно прилегает к последней. Давление на наружную кромку 10b для обеспечения функции укупорки существенно создается упругим изгибом уплотнительного лепестка 9 в его положении укупорки.

Таким образом, оказывается возможным и без добавления смазочных или улучшающих обрабатываемость присадок в укупорочную крышку 1 и/или горлышко 10 сосуда предотвратить заедание укупорочной крышки 1 на горлышке 10 сосуда при его раскупорке. Кроме того, упрощается и укупорка, в сравнении с использованием укупорочных крышек с относительно длинными уплотнительными лепестками, которые оказывают большое сопротивление и вызывают более значительные силы трения.

Как ясно видно из той же фиг.2, в состоянии укупорки язычок 9 располагается по длине вдоль контура наружной кромки 10b горлышка 10, но не вдоль верхнего среза 10а горлышка 10 - или (не показано) только на протяжении малого (в сравнении с толщиной стенки горлышка 10) участка вдоль верхнего среза. Это также дает возможность ограничить трение при раскупорке и укупорке бутылок, в сравнении с укупорочными крышками с длинным уплотнительным лепестком, известными из уровня техники. Кроме того, в предпочтительном варианте осуществления язычок 9 может быть запроектирован так, чтобы он прилегал к горлышку только вдоль наружной поверхности 10с. Свободный край язычка не вводится принудительно в зазор между торцовой стенкой 3 и верхним срезом 10а горлышка бутылки. Свободный край язычка может быть лишь незначительно сдвинут радиально внутрь в направлении торцовой стенки 3 или выступа 8 верхним срезом 10а горлышка 10 - или вообще не сдвинут, в то время как выступ 8 работает как упор. Возможно также, чтобы язычок лишь слегка касался торцовой стенки - или вообще не касался ее, то есть в состоянии укупорки оканчивался ниже наружной кромки 10b горлышка 10 бутылки. Что касается колебаний размеров диаметров бутылок (то есть радиальных размеров), то применением укупорочных крышек 1 достигается высокая универсальность при невысоких требованиях по допускам. Укупорочная крышка 1 может применяться для различных диаметров горлышка, причем в зависимости от диаметра язычок будет более или менее далеко выступать над верхним срезом 10а или вдаваться в пространство зазора снаружи от выступа 8.

Длина язычка 9 может быть выбрана любой в зависимости от требований, но только до некоторого предела, чтобы в состоянии укупорки язычок 9 не доставал до выступа 8. Таким образом, между свободным краем язычка 9 и выступом 8 образуется свободное пространство, в котором располагается, прилегая к поверхностям 10а, 10b, 10с горлышка 10, сравнительно легко позиционируемый язычок 9. При этом проще выдержать допуски на изготовление укупорочного элемента 1 и соответствующей бутылки, но это только одна сторона. Кроме того, когда возрастает внутреннее давление и колпачок укупорочного элемента 1 испытывает силовое воздействие, возрастают прогибы укупорочной крышки, а вместе с ними и усилия раскупорки. Они могут быть скомпенсированы перемещением язычка 9 вдоль поверхности горлышка, будь то перемещение вдоль наружной поверхности 10с, вдоль кромки 10b и/или вдоль среза 10а в данной конструкции уплотнения согласно изобретению.

Как ясно видно из той же фиг.2, в состоянии укупорки между переходной частью 4 и язычком 9 образуется промежуточное пространство. Это промежуточное пространство также предоставляет возможность скомпенсировать допуски (например, 1/10 мм) при изготовлении горлышка бутылки и укупорочного элемента.

Расстояние между внутренней стороной боковой стенки 2 и выступом 8 в данном случае превышает расстояние между внутренней стороной боковой стенки 2 и свободным краем язычка 9. В общем, между кольцевым выступом 8 и язычком 9 в состоянии укупорки должно оставаться свободное пространство, чтобы в состоянии укупорки уплотнительные элементы 7, 8, 9 создавали возможно меньшее контактное сопротивление между укупорочной крышкой 1 и горлышком 10 сосуда. Площадь контакта язычка 9 и горлышка 10 сосуда снижена, по сравнению с уровнем техники, без отступления от плоскостности зоны контакта.

Кроме того, язычок 9 обладает высокой гибкостью в направлении укупорочного элемента, так что язычок может быть без большого механического сопротивления сдвинут в направлении торцовой стенки 3.

Данная конструкция уплотнения пригодна также для укупорки сниженного веса, то есть сниженной материалоемкости, поскольку уменьшение сил трения приводит к снижению нагрузок на укупорочный элемент при раскупорке и укупорке.