КРЫШКА ДЛЯ ЕМКОСТИ Российский патент 1995 года по МПК B65D41/04 B65D53/02 

Изобретение относится к крышкам для герметичного закрытия отверстия емкостей с верхней частью, имеющей винтовую резьбу. Изобретение, в частности, позволяет создать крышку с винтовой резьбой, которая способна герметично закрывать бутылки с газированной жидкостью, например с прохладительными напитками, но при этом также приспособлена для герметичного закупоривания других емкостей, например емкостей из стекла или ПЭТФа (полиэтилентерефталата) с содержимым под давлением выше или ниже атмосферного или с содержимым, имеющим газовые компоненты либо требующим герметичного закрытия емкости.

Для герметичного закрытия различных емкостей в течение некоторого времени использовались крышки с винтовой резьбой. Хотя многие виды колпачковых крышек с резьбой и включают отдельную уплотнительную прокладку, закладываемую в крышку, тем не менее существенно выгодно было бы получить цельную крышку, которая при этом способна эффективно обеспечивать герметичное закрытие емкости.

Такая цельная крышка представлена в патенте Великобритании 788148 (3 августа 1956 года); она включает непрерывное ребро внутри верхней части крышки, расположенное так, что может упираться в кольцевую концевую поверхность горловины, создавая уплотнение между ребром и свободным концевым краем емкости посредством загибания ребра в зоне его свободного конца. Однако крышка такого типа обеспечивает герметичность только в зоне ее упора в свободный концевой край емкости.

В австралийской заявке N 15456/76 (30 июня 1976 года) описывается альтернативная цельная крышка, в которой кольцевое ребро выступает на внутренней поверхности верхней части крышки и входит в соединение с внутренним каналом горловины емкостей так, что свободный конец ребра, загибаясь во внутрь, упирается в канал или во внутреннюю поверхность горловины. Однако в случае крышки этого типа для обеспечения эффективного уплотнения внутренний канал горловины необходимо выполнять точных и постоянных размеров. Кроме того, если в емкость помещена насыщенная воздухом или другим газом жидкость, то давление газа стремится деформировать крышку и вызвать нарушение герметизации.

В заявке N 14180/83 (5 мая 1983 года) на патент Австралии описывается крышка с двумя внутренними уплотнительными приспособлениями. Одно из приспособлений представляет собой кольцеобразную наружную часть, выполненную такой формы, которая позволяет ее принимать наружную периферийную кромку свободного конца емкости под действием давления, создаваемого при закрывании крышки, формируя уплотнительное соединение с указанной наружной кромкой. Предусмотрено также и внутреннее цилиндрической формы ребро, входящее в контакт с внутренним каналом горловины емкости.

Согласно изобретению предлагается крышка для емкости, имеющей горловину с наружной винтовой резьбой, причем крышку формуют как цельную деталь из упругого пластмассового материала, и она содержит верхнюю часть и юбку, имеющую на своей внутренней поверхности винтовую резьбу, крышка отличается тем, что от верхней части вниз отходит кольцевое уплотнительное ребро, включающее первую по существу цилиндрическую часть, сопряженную с верхней частью и расположенную рядом с юбкой или прилегающую к ней, и вторую, имеющую форму усеченного конуса часть, сопряженную с концом первой части, дальнем от верхней части, и радиально направленную во внутрь крышки, заканчиваясь круглым свободным краем, причем внутренний диаметр первой части равен или лишь немногим превышает наружный диаметр горловины емкости, на которую должна надеваться крышка, в результате чего при резьбовом соединении крышки с горловиной вторая, имеющая форму усеченного конуса часть входит в контакт со свободным концом горловины и, отгибаясь назад, складывается до упора в первую по существу цилиндрическую часть ребра, образуя тем самым газонепроницаемое уплотнение между горловиной емкости и крышкой.

В качестве пластмассового материала предпочтительно используют полиэтилен с высокой плотностью, полиэтилен с низкой плотностью или полипропилен. В случае использования емкостей под жидкости, насыщенные газом, пластмассовый материал должен обладать весьма низкой степенью пористости для газа. Ребро предпочтительно выполняют таких форм и размеров, чтобы при резьбовом соединении крышки с емкостью свободная крышка ребра входила в контакт с внутренней поверхностью верхней части или с поверхностью конструкции, сопряженной с верхней частью до того, как крышка войдет в полное соприкосновение с горловиной, и чтобы ребро в его части, ближней к свободной кромке, зажималось между свободным концом горловины емкости и верхней частью крышки или конструкцией, сопряженной с верхней частью крышки, когда крышка полностью соединена с контейнером.

Предпочтительно, чтобы первая по существу цилиндрическая часть соединялась со второй, имеющей форму усеченного конуса частью под углом по меньшей мере 90^о. Также предпочтительно, чтобы ребро имело толщину, которая конусно уменьшалась бы от ее максимальной величины в зоне около верхней части к ее минимальной величине в зоне кольцевой свободной кромки.

Кроме того, предпочтительно, чтобы в зоне соединения первой по существу цилиндрической части со второй, имеющей форму усеченного конуса частью ребра внутренний радиус составлял 0,1-0,5 мм, а предпочтительнее 0,2 мм. Предпочтительно, чтобы поперечное сечение толщины ребра в зоне соединения первой и второй частей составляло 0,4-0,8 мм, а предпочтительнее примерно 0,6 мм.

В случае закрывания крышкой емкости с упором Алкоа первая по существу цилиндрическая часть уплотнительного ребра соединяется с верхней частью крышки, удаленной на некоторое расстояние радиально от юбки для образования пространства кольцевого поперечного сечения между ребром и юбкой. Если горловина емкости имеет стандартную отделку, то ребро располагается на близком расстоянии от юбки или сопрягается с нею.

На фиг. 1 изображен вид варианта осуществления изобретения в разрезе; на фиг. 2 вариант на фиг. 1, навинченный на соответствующую емкость, в разрезе; на фиг. 3 альтернативный вариант осуществления изобретения в разрезе.

На фиг. 1 изображена крышка 1, которая во многих аспектах представляет собой обычную колпачковую крышку с резьбой для бутылки, предназначенной для заполнения газированным напитком. Крышка включает непрерывную цилиндрическую стенку с резьбой 3, выполненной на ее внутренней поверхности. Верхний конец крышки 1 закрыт верхней частью 4, которая по непрерывному круговому периметру соединена с юбкой 2. Верхнюю часть 4 и юбку 2 выполняют как одно целое из полиэтилена с высокой плотностью методом литья под давлением.

Данная крышка отличается от известных тем, что включает концентричное кольцевое ребро 6, которое выступает с нижней стороны верхней части крышки 1 и расположено вблизи юбки 2. Кольцевое уплотнительное ребро 6 включает первую или комлевую часть 7, которая отходит от верхней части 4, располагаясь практически параллельно по отношению к юбке 2, а вторая часть 8 простирается далее от конца первой части 7, конусно сужаясь в направлении от юбки 2. Первая часть 7 кольцевого уплотнительного ребра 6 имеет близкую к цилиндрической радиальную внутреннюю поверхность и близкую к цилиндрической радиальную внешнюю часть.

На фиг. 2 показана крышка 1, навинченная на верхний конец 9 с винтовой резьбой емкости, изображенной неполностью. Конец 9 емкости выполнен с упором Алкоа 10 в зоне наружной периферии его крайнего открытого участка. Упор Алкоа 10 позволяет образовать пространство между концом 9 емкости и внутренней поверхностью юбки 2 крышки 1. Размер этого кольцевого пространства достаточен для того, чтобы вторая часть 8 наружного ребра 6 могла входить в контакт с концом 9 емкости по мере навинчивания крышки 1 на емкость и складываться на себя и против внутренней поверхности ребра 6 и образовать одно целое с верхней частью 4. Таким образом формируют непрерывное газонепроницаемое уплотнение между крышкой и емкостью в зоне, начинающейся от упора Алкоа и заканчивающейся концевой поверхностью емкости. Нет необходимости вкладывать отдельный уплотнительный элемент в крышку 1 до приложения последней к емкости, как это обычно делается в данной области техники.

При приложении крышки 1 так, как указано выше, вторая часть 8 уплотнительного ребра 6 деформируется, загибаясь в направлении верхней части 4. При деформации создается область контакта между второй частью 8 уплотнительного ребра 6 и внутренним ребром 5, которая представляет собой эффективное удлинение тела верхней части 4. Внутреннее ребро 5 фактически не составляет существенного признака данного изобретения и может быть исключено, если соответствующим образом модифицировать другие компоненты так, чтобы концевая часть 8 при упомянутой деформации входила в контакт с верхней частью 4.

После того, как вторая часть 8 вошла в соприкосновение с внутренним ребром 5 или верхней частью 4, при дальнейшем навинчивании крышки 1 последняя давит на контактную область второй части 8 и зажимает ее между концом 9 емкости и верхней частью 4. По мере продвижения крышки 1 при навинчивании она стремится зажать свободный конец ребра 6 между емкостью и верхней частью 4 и "подтягивать" первую часть 7 наружного ребра плотно внутрь, по направлению к концу 9 емкости, создавая плотное запечатывание по изогнутому краю поверхности конца 9 емкости, которое (запечатывание) простирается от крайнего конца кольцевой поверхности до ступенчатого участка (упора Алкоа) 10.

В предпочтительном варианте между ребром 6 и юбкой 2, вблизи верхней части 4 образован кольцевой зазор. Это одно средство, обеспечивающее размещение упора Алкоа 10 и возможность перемещаться наружному ребру 6 при приложении крышки 1 к концу 9 емкости.

От размеров наружного ребра 6, а также от формы его и материала, используемого для его изготовления, зависит эффективность работы крышки 1. Не только эффективность по обеспечению герметизации имеет здесь важное значение, но также и пластичность, вкручивающее усилие при удалении, повторная применимость и совместимость. Для крышки из полиэтилена высокой плотности, внутренний радиус зоны соединения первой 7 и второй 8 частей наружного ребра 6 составляет 0,2 мм при наружном радиусе 0,5 мм и толщине в поперечном сечении приблизительно 0,6 мм (придана некоторая конусность для извлечения формы).

Альтернативный вариант на фиг. 3 имеет значительно меньшее внутреннее ребро 5, но в остальном оно по существу аналогично соответствующему ребру в варианте на фиг. 1 и 2.

Крышку модифицируют (не показана) для емкостей, не снабженных упором Алкоа. Важно, чтобы внутренний диаметр юбки и диаметр резьбы обеспечивали надежное соединение с резьбой емкости. Кроме того, внутренний размер первой части 7 уплотнительного ребра 6 предварительно избирают равным наружному диаметру горловины емкости в зоне отверстия или несколько большим, чем этот диаметр. Уплотнительному ребру 6 следует придавать некоторую радиальную гибкость с тем, чтобы вторая часть 8 при приложении крышки к емкости могла равномерно отгибаться назад и укладываться на первую часть 7.

Использование: изобретение относится к таре, а именно к крышкам для герметичного закрытия отверстия емкостей с верхней частью, имеющей резьбу. Сущность изобретения: крышка имеет кольцевое ребро, которое включает первую часть, сопряженную с верхней частью, и вторую, имеющую форму усеченного конуса часть, сопряженную с концом первой части. Вторая часть направлена радиально внутрь крышки. Внутренний диаметр первой части равен или превышает наружный диаметр горловины емкости. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. КРЫШКА ДЛЯ ЕМКОСТИ, имеющей горловину с наружной винтовой резьбой, сформованную в виде одной цельной детали из упругого пластмассового материала, содержащая верхнюю часть с кольцевым уплотнительным ребром, отходящим вниз, и связанную с верхней частью юбку, имеющую на внутренней поверхности соответствующую винтовую резьбу, отличающаяся тем, что кольцевое уплотнительное ребро включает первую часть, имеющую цилиндрическую, радиально внутреннюю поверхность, сопряженную с верхней частью и расположенную вблизи юбки или прилегающую к последней, и вторую, имеющую форму усеченного конуса часть, сопряженную с концом первой части, дальним от верхней части, направленную радиально внутрь крышки и заканчивающуюся круговой свободной кромкой, причем внутренний диаметр первой части равен или превышает наружный диаметр горловины емкости, на которую навинчивается крышка, для взаимодействия второй, имеющей форму усеченного конуса части, со свободным концом горловины, отгибания назад и складывания до упора в первую цилиндрическую часть ребра с образованием газонепроницаемого уплотнения между горловиной и крышкой. 2. Крышка по п.1, отличающаяся тем, что она снабжена вторым непрерывным кольцевым ребром, сопряженным с основным у его первой части и расположенным коаксиально внутри последней, при этом кольцевое уплотнительное ребро при отгибании его назад смонтировано с возможностью взаимодействия его части, имеющей форму усеченного конуса, с участком цилиндрической внутренней поверхности первой части или с вторым непрерывным кольцевым ребром для получения газонепроницаемого уплотнения с емкостью. 3. Крышка по п.2, отличающаяся тем, что второе непрерывное кольцевое ребро расположено радиально внутрь крышки и выполнено конусным в поперечном сечении. 4. Крышка по п.3, отличающаяся тем, что второе непрерывное кольцевое ребро при соединении крышки с емкостью смонтировано с возможностью деформации и отгиба в направлении верхней части крышки при его контактировании с кольцевым уплотнительным ребром. 5. Крышка по п.4, отличающаяся тем, что первая часть кольцевого уплотнительного ребра соединена с верхней частью крышки в точке, радиально смещенной от юбки, с образованием кольцевого зазора между ними.