ПРИСПОСОБЛЕНИЕ ДЛЯ УКУПОРКИ БУТЫЛОК Российский патент 1997 года по МПК B67B3/02 

Изобретение относится к средствам укупорки емкостей и может быть использовано для укупорки стеклянных или пластиковых бутылок колпачками из листовой жести.

Известны приспособления для закрывания сосудов, выполненные из полимерного материала, представляющие собой два концентрически расположенных цилиндра с общим вогнутым донышком и имеющие средство для исключения фальсификации содержимого сосуда и кольцевой замок, расположенный на внутренней поверхности внешнего цилиндра.

Недостатком такого приспособления для укупорки является ограниченная область применения, т.к. оно не позволяет осуществлять укупорку бутылок с горлышком, на котором имеется винтовая резьба.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению является приспособление для укупорки бутылок колпачками из листовой жести, содержащее корпус с обжимным элементом, охватывающим горлышко бутылки с предварительно надетым на него запорным колпачком, и нажимной элемент, охватывающий запорный колпачок.

В известном техническом решении при формировании запорного колпачка и его установке на бутылку его помещают в разрезную цангу и опускают на горлышко бутылки.

Колпачок прижимают к торцу бутылки с достаточным усилием. Затем сжимают цангу вокруг ободка бутылки и обжимают нижнюю кромку колпачка, находящегося на горлышке бутылки.

Недостатками такого приспособления и запорного колпачка также являются ограниченная область применения, поскольку они не могут использоваться для укупорки бутылок с винтовой резьбой, и недостаточная надежность укупорки, т. к. с помощью цангового приспособления нельзя достичь равномерного распределения сжимающих усилий по всей поверхности колпачка.

Указанные недостатки устраняются в предлагаемом приспособлении для укупорки бутылок, содержащем корпус с обжимным элементом, охватывающим горлышко бутылки с предварительно надетым на него запорным колпачком из листовой жести, и нажимной элемент, охватывающий запорный колпачок, тем, что оно не содержит направляющую цилиндрическую пружину и подвижный шток цилиндрической формы с заостренным к низу концом, жестко связанный с нажимным элементом, корпус выполнен из двух частей, жестко связанных между собой посредством резьбового соединения и образующих внутреннюю полость, внешняя поверхность которой выполнена в виде поверхности вращения, по оси которой в верхней и нижней частях корпуса выполнены соответственно верхнее и нижнее сквозные отверстия, на верхней части корпуса соосно упомянутым отверстиям закреплена направляющая цилиндрическая втулка, на верхней поверхности верхней части корпуса и нижней поверхности нажимного элемента по оси корпуса выполнены цилиндрические ограничительные буртики с внутренним диаметром, большим внутреннего диаметра цилиндрической возвратной пружины, установленной с одной стороны в цилиндрическую канавку, образованную внешней поверхностью направляющей цилиндрической втулки и ограничительным буртиком верхней части корпуса, а с другой стороны установленный внутри ограничительного буртика нажимного элемента, обжимной элемент выполнен из упругого материала по форме внутренней поверхности корпуса, подвижный шток вставлен через направляющую втулку и верхнее отверстие корпуса в глухое отверстие конической формы, выполненное в обжимном элементе, в нижней части которого соосно нижнему отверстию корпуса выполнено другое глухое отверстие цилиндрической формы для вставки в него горлышка бутылки с запорным колпачком, при этом глухое отверстие конической формы в обжимном элементе выполнено с глубиной h_отв, удовлетворяющей условию: h_отв > hmaxшт

, где hmaxшт величина максимального перемещения подвижного штока, и со средним диаметром dchотв, удовлетворяющим условию: dchотв < d_шт, где d_шт. диаметр цилиндрической части подвижного штока, в обжимном элементе в глухое отверстие цилиндрической формы запрессованы опорная крышка, выполненная в виде диска с отбортовкой, и ограничительный кольцевой элемент, расположенный на уровне приливного буртика в нижней части горлышка бутылки с резьбовым запорным колпачком, а ограничительный буртик нажимного элемента выполнен в виде защитного стакана цилиндрической формы, высота h_ст. которого удовлетворяет условию: h_ст < hmaxшт, где hmaxшт величина максимального перемещения подвижного штока.

На фиг.1 изображено приспособление, установленное на горлышке бутылки, в исходном состоянии; на фиг.2 приспособление в состоянии, при котором на запорный колпачок действуют деформирующие силы, придающие ему необходимую форму; на фиг.3 конструкция нажимного элемента с защитным стаканом.

Приспособление для укупорки бутылок (фиг.1, 2) содержит корпус, выполненный из верхней части 1 и нижней части 2, жестко связанных между собой посредством резьбового соединения 3.

Внутри корпуса выполнена полость, внешняя поверхность которой выполнена в виде поверхности, внутри которой расположен обжимной элемент 4, выполненный из упругого материала (например, резины) по форме внутренней поверхности корпуса.

В верхней и нижней частях 1 и 2 корпуса выполнены сквозные отверстия 5 и 6, расположенные на одной оси.

Приспособление содержит также нажимной элемент 7, жестко связанный с подвижным штоком 8 цилиндрической формы с заостренным к низу концом, направляющую цилиндрическую втулку 9 и возвратную цилиндрическую пружину 10.

Подвижный шток 8, втулка 9 и пружина 10 установлены на одной оси.

Подвижный шток 8 жестко соединен с нажимным элементом 7 посредством резьбового соединения 11.

Шток 8 вставлен в верхнее отверстие 5 корпуса с возможностью вертикального перемещения.

Вместе с тем подвижный шток 8 имеет в своей средней части кольцевой цилиндрический выступ 12, плотно прилегающий к внутренней поверхности направляющей цилиндрической втулки 9, связанной с верхней частью 5 корпуса через резьбовое соединение 13.

На верхней поверхности верхней части 5 корпуса и нижней поверхности нажимного элемента 7 выполнены ограничительные буртики 14 и 15 соответственно.

Внешняя поверхность втулки 9 и ограничительного буртика 14 образуют цилиндрическую канавку 16.

В верхней части обжимного элемента 4 выполнено глухое отверстие 17 конической формы, в которое вставляется заостренный конец подвижного штока 8.

В нижней части обжимного элемента 5 соосно отверстию 17 выполнено глухое отверстие 18 цилиндрической формы, в которое вставляется горлышко 19 бутылки 20 с предварительно надетыми на него запорными колпачками 21 с изолирующей прокладкой 22.

В глухое отверстие 18 цилиндрической формы запрессованы опорная крышка 23, выполненная в виде диска с отбортовкой, и ограничительный кольцевой элемент 24, расположенный на уровне приливного буртика 25 в нижней части горлышка 19 бутылки 20.

На фиг. 3 приводится вариант выполнения ограничительного буртика 15 в виде защитного стакана цилиндрической формы с высотой h_ст..

При сборке приспособления возвратная цилиндрическая пружина 10 устанавливается с одной стороны в цилиндрическую канавку 16, образованную внешней поверхностью втулки 9 и ограничительным буртиком 14, а с другой стороны внутри ограничительного буртика (или защитного стакана) 15.

Конструктивные параметры пружины 10 рассчитаны таким образом, чтобы подвижный шток 8 находился в крайнем верхнем положении (см. фиг.1).

Приспособление для укупорки бутылок работает следующим образом.

В исходном состоянии (фиг. 1) горлышко 19 бутылки 20 с предварительно надетым на него цилиндрическим колпачком из тонкой жести (толщиной 140 - 250 μк) и изолирующей прокладкой 22 вставляется в глухое отверстие 18 цилиндрической формы до упора в опорную крышку 23, запрессованную в упругий материал обжимного элемента 4. Диаметр отверстия 18 больше внешнего диаметра запорного колпачка 21 на величину зазора.

Нажимной элемент 7 с подвижным штоком 8 находятся в крайнем верхнем положении за счет воздействия возвратной пружины 10, при этом кольцевой цилиндрический выступ 12 упирается в верхнее основание направляющей цилиндрической втулки 9.

Заостренный конец подвижного штока 8 частично входит в глухое отверстие 17 конической формы, выполненное в упругом материале нажимного элемента 7.

Бутылка 20 с надетым на нее колпачком 21 и приспособлением устанавливаются на горизонтальное основание.

К нажимному элементу 7 прикладывается резкое силовое воздействие в вертикальном направлении.

При этом возвратная пружина 10 сжимается, подвижный шток 8 опускается до крайнего нижнего положения, при котором кольцевой цилиндрический выступ 12, переместившись по направляющей втулке 9, опирается на верхнюю часть 1 корпуса.

Острие штока 8 полностью входит в глухое отверстие 17 конической формы.

Глубина этого отверстия h_отв. удовлетворяет условию: h_отв> hmaxшт

, где hmaxшт величина максимального перемещения подвижного штока 8.

Средний диаметр отверстия 17 dchотв

(измеряется на середине высоты h_отв.) должен удовлетворять условию: dchотв < d_шт, где d_шт. диаметр цилиндрической части штока 8 (см. фиг.1 и 2).

При этом упругий материал обжимного элемента 4 резко сжимается силовое давление передается во всех направлениях, в том числе и в радиальном направлении по отношению к запорному цилиндрическому колпачку 21 (показано стрелками на фиг.2).

Силовое давление воздействует на колпачок 21 и деформирует его цилиндрическую стенку, придавая ей форму винтовой резьбы горлышка 19 бутылки 20. Нижняя кромка колпачка 21 также деформируется и загибается за приливной буртик 25 на горлышке 19.

Верхняя плоскость запорного колпачка 21 защищена от воздействия деформирующих сил опорной крышкой 23, на которую опирается конструкция приспособления.

Для того чтобы нижняя часть 2 корпуса приспособления не ложилась на верхнюю стенку бутылки, приспособление для укупорки бутылок может быть зафиксировано на определенной высоте с помощью крепежных элементов (например, к стойке или стенке на чертежах не показаны).

При необходимости при соответствующей конструкции колпачка 21 его часть, находящаяся на одном уровне с приливным буртиком 25 на горлышке 19 бутылки 20, может быть защищена от воздействия деформирующих сил с помощью ограничительного кольцевого элемента 24, запрессованного в материал обжимного элемента 4.

Предлагаемая конструкция приспособления для укупорки бутылок может быть использована также и для запорных колпачков безрезьбового соединения с горлышком бутылки, на поверхности которого имеются кольцевые выступы или углубления, форму которых приобретает стенка запорного колпачка после воздействия на нее деформирующих сил, создаваемых обжимным элементом.

Параметры элементов конструкции приспособления (диаметр и максимальный ход подвижного штока 8, объем упругого материала обжимного элемента 4 и др.) рассчитываются из условия создания необходимого удельного давления, достаточного для деформации стенки запорного колпачка 21.

Предлагаемая конструкция была испытана в производственных условиях и показала надежную работу с обеспечением преимуществ перед аналогичными техническими решениями как по стабильности результатов, так и по расширению области применения.

Использование: в пищевой промышленности для укупорки бутылок. Сущность изобретения: приспособление, содержащее корпус, состоящий из верхней и нижней частей, внутри которых образована полость, внешняя поверхность которой выполнена в виде поверхности вращения, заполненная нажимным элементом, выполненным из упругого материала и охватывающим горлышко бутылки с предварительно надетым на него запорным колпачком из листовой жести, направляющую цилиндрическую втулку, возвратную цилиндрическую пружину и подвижный шток цилиндрической формы с заостренным к низу концом, жестко связанный с нажимным элементом, в верхней и нижней частях корпуса выполнены соответственно верхнее и нижнее сквозные отверстия, на верхней части корпуса закреплена направляющая цилиндрическая втулка, на верхней части корпуса и на нажимном элементе выполнены цилиндрические ограничительные буртики с внутренним диаметром, большим внутреннего диаметра цилиндрической возвратной пружины, установленной с одной стороны в цилиндрическую канавку, образованную внешней поверхностью направляющей цилиндрической втулки и ограничительным буртиком верхней части корпуса, а с другой стороны установленной внутри ограничительного буртика нажимного элемента, подвижный шток вставлен через направляющую втулку и верхнее отверстие корпуса в глухое отверстие конической формы, выполненное в обжимном элементе, в нижней части которого соосно нижнему отверстию корпуса выполнено другое отверстие. Глухое отверстие выполнено с глубиной, большей величины максимального перемещения подвижного штока. В глухое отверстие запрессована опорная крышка. Ограничительный буртик выполнен в виде защитного стакана. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Приспособление для укупорки бутылок, содержащее корпус, обжимной элемент, выполненный из упругого материала, направляющую цилиндрическую втулку, возвратную цилиндрическую пружину и подвижный шток цилиндрической формы, жестко связанный с нажимным элементом и вставленный в направляющую цилиндрическую втулку, отличающееся тем, что корпус выполнен из двух частей, жестко связанных между собой и образующих внутреннюю полость в виде тела вращения, по оси которого в верхней и нижней частях корпуса выполнены соответственно верхнее и нижнее сквозные отверстия, на верхней части корпуса соосно с последним закреплена направляющая цилиндрическая втулка, на верхней поверхности верхней части корпуса и нижней поверхности нажимного элемента, по оси корпуса, выполнены цилиндрические ограничительные буртики с внутренним диаметром, большим внуреннего диаметра цилиндрической возвратной пружины, установленной с одной стороны в цилиндрическую канавку, образованную внешней поверхностью направляющей цилиндрической втулки и ограничительным буртиком верхней части корпуса, и с другой стороны установленной внутри ограничительного буртика нажимного элемента, обжимной элемент выполнен по форме внутренней поверхности корпуса, подвижный шток выполнен с заостренным книзу концом и вставлен через верхнее отверстие в глухое отверстие конической формы, образованное в обжимном элементе, в нижней части которого соосно с нижним отверстием корпуса выполнено другое глухое отверстие цилиндрической формы. 2. Приспособление по п.1, отличающееся тем, что глухое отверстие конической формы выполнено с глубиной, большей величины максимального перемещения подвижного штока, и со средним диаметром, меньшим диаметра цилиндрической части подвижного штока. 3. Приспособление по п.1, отличающееся тем, что в глухое отверстие цилиндрической формы запрессованы опорная крышка, выполненная в виде диска с отбортовкой, и ограничительный кольцевой элемент, расположенный на уровне приливного буртика горлышка бутылки с резьбовым запорным колпачком. 4. Приспособление по п.1, отличающееся тем, что ограничительный буртик нажимного элемента выполнен в виде защитного стакана цилиндрической формы, высота которого меньше величины максимального перемещения подвижного штока.