УЗЕЛ КРЫШКИ СОСУДА Российский патент 1998 года по МПК B65D41/34 

Изобретение относится к конструкции узла крышки сосуда, в частности к конструкции кольца, остающегося на горлышке сосуда, когда крышку снимают.

Известен узел крышки сосуда, содержащий горло сосуда, имеющее первую винтовую резьбу, расположенный ниже нее радиально выступающий буртик и распложенный ниже буртика по меньшей мере один храповой выступ, крышку с головкой и юбкой, на которой выполнена вторая винтовая резьба, соответствующая первой винтовой резьбе, для установки крышки на горле сосуда и уплотнительное видимое кольцо, соединенное с юбкой с помощью разрываемых соединений и содержащее кольцевую манжету для горла, при этом кольцо содержит множество лепестков, выступающих из манжеты и расположенных под углом к центральной оси кольца (патент США N 4592476, кл. B 65 D 41/34, 1986).

Однако надежность такого узла сравнительно невысока при использовании, так как при малых выступах кольцо не будет удерживаться прочно на горлышке и может целиком или частично остаться на крышке, когда ее снимают в первый раз. Кроме того, потребителю неудобно отделять кольцо от крышки вручную после снятия, что означает также, что такое кольцо не может обеспечить гарантированную индикацию защиты от случайного вскрытия. При больших выступах при установке кольца на горлышке возникает риск повреждения узла.

Техническим результатом изобретения является создание узла крышки сосуда, имеющего такую конструкцию кольца, которая позволяла бы узлу быть установленным на горлышке без повреждений, при этом кольцу прочно удерживаться на горлышке при снятии крышки.

Технический результат достигается за счет того, что в узле крышки сосуда, содержащем горло сосуда, имеющее первую винтовую резьбу, расположенный ниже нее радиально выступающий буртик и расположенный ниже буртика по меньшей мере один храповой выступ, крышку с головкой и юбкой, на которой выполнена вторая винтовая резьба, соответствующая первой винтовой резьбе, для установки крышки на горле сосуда и уплотнительное видимое кольцо, соединенное с юбкой с помощью разрываемых соединений и содержащее кольцевую манжету для горла, при этом кольцо содержит множество лепестков, выступающих из манжеты и расположенных под углом к центральной оси кольца, в соответствии с изобретением храповые выступы имеют конструкцию, которая позволяет поворачивать уплотнительное видимое кольцо в направлении завинчивания на горле, но блокирует поворот уплотнительного видимого кольца в направлении отвинчивания посредством упора лепестками, благодаря чему, когда крышка первоначально навинчивается за горло сосуда, лепестки выгибаются наружу, позволяя уплотнительному кольцу пройти по буртику без отрыва разрываемых соединений, после чего лепестки поворачиваются, проходя храповые выступы по мере того, как уплотнительное кольцо поворачивается в направлении завинчивания, перемещаясь вниз.

Каждая из храповых выступов может содержать изогнутый профиль, имеющий образованную по окружности или по дуге изогнутую поверхность и упорную поверхность, а храповой выступ на горле может быть соединен с буртиком и проходить от его нижней стороны.

Кроме того, узел может содержать далее стопорный механизм для надежного удержания крышки на горле в установленном закрытом положении.

Каждый лепесток может быть скошен по толщине на конус в направлении его свободного конца и выполнен как одно целое с манжетой из эластичного материала, обеспечивающего отгибания свободных концов лепестков.

На фиг. 1 показано уплотнительное видимое кольцо, установленное в узле крышки сосуда, разрез; на фиг. 2 часть узла на фиг. 1, вид сбоку; на фиг. 3 часть уплотнительного видимого кольца по фиг. 1, вид в плане; на фиг. 4 - вид, подобный фиг. 2, модифицированная форма кольца; на фиг. 5 кольцо на фиг. 1, установленное в узле крышки сосуда, имеющей защищенное от детей исполнения, разрез; на фиг. 6 вид, подобный фиг. 2, другая модифицированная форма кольца; на фиг. 7 разрез А-А на фиг. 6 (крышка, установленная на горле сосуда); на фиг. 8 горло сосуда и уплотнительное видимое кольцо в соответствии с другим вариантом (отдельно от крышки), частичный вид сбоку; на фиг. 9 взаимодействие кольца с горлом сосуда на фиг. 8, частичный разрез; на фиг. 10 модифицированная форма уплотнительного видимого кольца; на фиг. 11 - модифицированная конструкция горла сосуда; на фиг. 12 горло сосуда на фиг. 11, частичный разрез.

Как показано на фиг. 1-3, узел крышки сосуда содержит горло 10 сосуда с винтовой резьбой, крышку 12 с головкой и юбкой, на которой выполнена винтовая резьба, приспособленная для установки на горле, и уплотнительное видимое кольцо 14. Горло 10 образовано с радиально выступающим буртиком 16, расположенным ниже открытого конца горла. Буртик 16 имеет наклонную вверх скошенную поверхность 18 и нижнюю упорную поверхность 20.

Крышка 12 и горло 10 предусмотрены с взаимно зацепляемыми резьбами 11, благодаря которым крышка 12 может быть надета на горло или отвинчена с него путем относительного поворота на угол, составляющий четверть полного оборота (т. е. около 90^o). Крышка 12 имеет стопорное ребро 13, которое может входить в зацепление со стопором 15, выполненным на горле 10. Ребро 13 и стопор 15 вместе обеспечивают эффект надежного блокирования крышки 12 для ее надежного удерживания в полностью закрытом положении на горле 10 до тех пор, пока потребитель не приложит определенное усилие в направлении отвинчивания крышки с целью расцепления ребра 13 и стопора 15.

Уплотнительное видимое кольцо 14 содержит, в основном, прочную кольцевую манжетную часть 22, на которой выступают множество первых частей в форме лепестков 24 и множество вторых частей в форме осевых зубцов 26. Зубцы 26 и лепестки 24 расположены поочередно на угловом расстоянии друг от друга вокруг манжетной части 22. Каждый лепесток 24 наклонен вверх и радиально вниз будучи скошен на конус в направлении его свободного конца. Смежные лепестки 24 и зубцы 26 разделены отверстиями 28, которые в осевом направлении расположены в части кольца, а в радиальном направлении проходят через кольцо насквозь.

Количество лепестков 24 может составлять обычно от 2 до 8, но по желанию может использоваться и большее количество. В изобретении используются 8 лепестков 24, которые расположены на равных угловых расстояниях вокруг манжетной части 22.

Уплотнительное видимое кольцо 14 соединяется с нижней кромкой крышки 12 с помощью множества тонких, разрываемых перемычек или соединений 30, каждое из которых расположено между соответствующим зубцом 26 и соответствующим зубцом или выступом 32, расположенным с точным совпадением на нижней кромке крышки 12. Осевая высота зубцов 26, расположенных на кольце 14, приблизительно такая же, как у лепестков 24.

Кольцо 14 целиком изготовлено из литьевых пластмасс. Внутренний диаметр манжетной части 22 выполнен большим настолько, чтобы позволить манжетную часть 22 устанавливать на буртик 16 практически без непосредственного контакта с ним. Однако диаметр начальной окружности, определяемой свободными концами лепестков 24, меньше наружного диаметра буртика 16, благодаря чему лепестки 24 будут входить в зацепление с буртиком 16.

Лепестки 24 выполнены с возможностью сгиба радиально наружу. Когда крышку 12 надевают на горло 10 первый раз, лепестки 24 входят в зацепление со скошенной поверхностью 18 буртика, причем, для того, чтобы лепесткам 24 пройти дальше за буртик, им надо выгнуться наружу. Скошенный на конус профиль каждого лепестка 24 позволяет ему изгибаться в большей степени в направлении его свободного конца. Эластичность пластмассового материала обеспечивает лепестку совместную возможность отгибаться наружу и возвращаться, пружиня в его наклонное внутрь положение, как только лепесток пройдет по буртику 16. Пластмассовый материал обеспечивает также шарнирный эффект в месте, где каждый лепесток 24 соединяется с манжетой частью 22 кольца 14.

Конструкция гарантирует возможность выгибания лепестков 24 наружу независимо от зубцов 26, не вызывая при этом существенного растяжения манжетной части 22. Таким образом, когда крышку 12 устанавливают на горло 10 первый раз для зацепления кольца 14 с горлом 10, силы трения, возникающие между кольцом 14 и буртиком 16, будут намного меньше, чем в случае известных конструкций. Следовательно, разрываемые соединения 30 подвергаются меньшим нагрузкам, что ведет к снижению риска их повреждения.

Как только кольцо 14 будет установлено на буртике 16, лепестки 24 вернутся, пружиня обратно в наклонное внутрь положение для зацепления снизу с буртиком 16. Когда крышку 12 снимают первый раз, концы лепестков 24 будут упираться в упорную поверхность 20 буртика 16, прочно удерживая кольцо 14 на горле 10. Разрываемые соединения 30 будут открываться по отдельности по мере удаления крышки 12 от кольца 14, удерживаемого на горле.

Было бы благоразумным при установке крышки 12 с кольцом 14 на горле 10, первый раз, обеспечить некоторые средства для приложения крутящего и направленного вниз осевого давления непосредственно на кольцо 14, что предпочтительней, чем просто передавать такое давление от крышки через разрываемые соединения. Однако конструкция лепестков 24 такова, что она спокойно позволяет ослабить силы трения между кольцом 14 и буртиком 16 стенки 52 и без риска повреждения разрываемых соединений 58, которые связывают верхнюю кромку манжеты 50 с нижней кромкой крышки.

Конструкция горла, показанная на фиг. 8, подобна показанной на фиг. 1-7. Горло 70 включает буртик 72, имеющий ту же форму что и буртик 16, показанный на фиг. 1-7. Ниже по оси буртика 72 предусмотрены два храповые выступа 74, расположенные в диаметрально противоположных угловых положениях. На фиг. 8 и 9 показан только один храповой выступ.

Каждый храповой выступ 74 имеет периферийную изогнутую поверхность 76 и, по существу, радиальную упорную поверхность 78. Указанная поверхность 78 храпового выступа 74 расположена вровень с радиально крайним участком буртика 72. В этом варианте выполнения торцевой профиль упорной поверхности 78 имеет форму, по существу, прямоугольника.

Конструкция уплотнительного, видимого кольца 80 подобна конструкциям, показанным на фиг. 1-7, в том, что оно включает множество эластичных лопаток или лепестков 82. Когда крышку навинчивают на горло (например, по часовой стрелке) первый раз, то лепестки 82 опираются на буртик 72 и изгибаются радиально наружу относительно манжеты кольца 80, что позволяет легко устанавливать кольцо 80 на буртик 72.

Лепестки 82 взаимодействуют также с храповыми выступами 74, образуя поворотное храповое соединение. При повороте по часовой стрелке (т.е. в направлении завинчивания) соответствующие лепестки 82 будут опираться на изогнутые поверхности 76 храповых выступов 74. Лепестки 82 могут изгибаться радиально наружу, что дает им возможность легко помещаться по скошенным поверхностям 76. Таким образом, в течение первоначального навинчивания крышки храповые выступы 74 не ограничивают поворотное движение кольца, а разрываемые соединения не подвергаются давлению.

При повороте против часовой стрелки (т.е. в направлении отвинчивания) соответствующие лепестки 82 будут опираться на упорные поверхности 78 храповых выступов 74. Упорные поверхности 78 работают в качестве упоров, предотвращая дальнейший поворот кольца 80 в указанном направлении относительно горла. Таким образом, когда крышку отвинчивают первый раз, кольцо 80 будет первоначально перемещаться вместе с крышкой до тех пор, пока дальнейший поворот кольца 80 относительно горла не будет остановлен храповыми выступами 74. Затем, продолжающееся отвинчивание крышки вызовет приложение крутящего усилия к разрываемым соединениям, которое их срежет.

Одновременно с приложением крутящих усилий к разрываемым соединениям лепестки 82 будут также находиться в зацеплении с нижней поверхностью буртика 72 по мере движения крышки вверх по резьбе на горле 70. Поэтому к разрываемым соединениям будет прилагаться еще и осевое растягивающее усилие, как описано в вариантах, показанных на фиг. 1-7.

Путем приложения как крутящего срезающего усилия, так и осевого срезающего усилия может быть достигнут более надежный и предсказуемый срез разрываемых соединений. Это особенно важно, когда крышка поворачивается между ее закрытым и открытым положением только на 90^o (или менее), как показано в закрывающих системах по нашим международным патентным заявкам NN PCT/GB91/00850 и PCT/GB92/01255 (публикации WO 91/18799 и WO 93/01098 соответственно).

В этой конструкции лепестки 82 выполняют двойную роль: во-первых, они служат для зацепления с буртиком 72 для удерживания кольца 80 в осевом направлении на горле 70, во-вторых, они служат для зацепления храповыми выступами 74 с целью ограничения поворота кольца 80 относительно горла 70.

Путем обеспечения соответствующей конструкции горла 70 кольца 80 и крышки можно регулировать относительно значения крутящих и осевых усилий, прикладываемых к разрываемым соединениям, когда крышку снимают первый раз. Например, это будет зависеть от положения крышки, когда храповые выступы 74 входят в зацепление при повороте, и положения, когда буртик входит в зацепление в осевом направлении. В некоторых конструкциях может быть желательным одновременное действие осевых и крутящих сил. В других конструкциях может быть желательным, например, сначала прилагать крутящее усилие, а потом (при дальнейшем повороте крышки) осевое усилие.

Представленный вариант выполнения изобретения также включает стопорное устройство для надежного определения позиции закрытия крышки на горле и надежного удерживания крышки в ее закрытом положении до тех пор, пока к ней не будет приложен определенный освобождающий ее крутящий момент. Стопорное устройство содержит стопор 90 на горле 70 над буртиком 72, взаимодействующий с соответствующим ребром (не показано) в крышке. Когда крышка находится в установленном положении закрытия на горле, лепестки 82 таким образом расположены относительно двух стопоров, что для зацепления соответствующих лепестков 82 с храповыми выступами 74 потребуется только небольшой поворот против часовой стрелки.

На фиг. 10 показана модификация уплотнительного видимого кольца 80, предназначенного для использования с храповыми выступами 74. Как показано на фиг. 10, лепестки 82 заменены фиксированными крючковыми или пальцевыми выступами 92, которые выступают радиально внутрь от кольца. Выступы 92 выполняют ту же, что и лепестки 82, двойную роль по осевому удерживанию кольца и по ограничению его поворота.

На фиг. 11 и 12 показана модификация храповых выступов, расположенных на горле 70, храповые выступы 96 скошены радиально внутрь на их протяжении вдоль оси ниже буртика 72. Осевая длина храпового выступа 96 меньше длины храпового выступа 74, описанного выше. Этот храповой выступ имеет соответствующую периферийную изогнутую поверхность 98, подобную изогнутой поверхности 76, описанной выше, и упорную поверхность 99 треугольной формы, подобную упорной поверхности 78, описанной выше. Могут использоваться другие конструкции храпового выступа.

Количество храповых выступов на горле может зависеть от назначения уплотнительного видимого кольца. Установлено, что в настоящей конструкции двух храповых выступов достаточно для получения хорошей в диагонально противоположных положениях стабильности. Однако в других вариантах может использоваться меньшее количество (например, один) или большее количество (например, четыре, шесть или восемь) храповых выступов.

В другом, альтернативном варианте осуществления изобретения (не показан) крышка имеет юбку для кольца, располагающегося в ней так, что оно не видно, когда находится в крышке. Как только кольцо отрывается от крышки, оно опускается вниз на горло в нижнее положение, в котором его можно видеть, когда крышка займет свое место на горле.

Уплотнительное, видимое кольцо в соответствии с изобретением может быть использовано во многих различных конструкциях узла крышки сосуда. Однако оно особенно подходит для использования в конструкциях, описанных в наших международных патентных заявках NN PCT/GB91/00850 (опубликована как WO 91/18799) и PCT/GB92/01255 (опубликована как WO 93/01098). Содержание этих опубликованных материалов раскрывается здесь в ссылках.

Предлагаемое описание вариантов изобретения является просто их иллюстрацией и что в изобретении могут быть внесены изменения без отклонений от его объема и сущности.

Использование: уплотнение крышки сосуда. Сущность изобретения: крышка крепится к горлу сосуда навинчиванием. Крышка насет уплотнительное видимое кольцо, которое включает манжету, из которой выступает множество наклоненных внутрь эластичных лепестков. Лепестки могут изгибаться наружу относительно друг друга без оказания усилий на манжету, что позволяет легко устанавливать кольцо по выступающему буртику горла. Храповые выступы, расположенные на горле, входят в зацепление с лепестками, позволяя поворачивать кольцо относительно горла в направлении завинчивания крышки, но ограничивая указанный поворот в противоположном направлении. Когда крышку снимают первый раз, лепестки упираются в храповые выступы и буртик, что дает возможность оторвать кольцо от крышки и прочно удержать его на горле. Кольцо может быть изготовлено из пластмассовых материалов и соединено с крышкой с помощью разрываемых соединений. 5 з.п.ф-лы, 12 ил.

1. Узел крышки сосуда, содержащий горло сосуда, имеющее первую винтовую резьбу, расположенный ниже нее радиально выступающий буртик и расположенный ниже буртика по меньшей мере один храповой выступ, крышку с головкой и юбкой, на которой выполнена вторая винтовая резьба, соответствующая первой винтовой резьбе, для установки крышки на горле сосуда и уплотнительное видимое кольцо, соединенное с юбкой с помощью разрываемых соединений и содержащее кольцевую манжету для горла, при этом кольцо содержит множество лепестков, выступающих из манжеты и расположенных под углом к центральной оси кольца, отличающийся тем, что храповые выступы имеют конструкцию, которая позволяет поворачивать уплотнительное видимое кольцо в направлении завинчивания на горле, но блокирует поворот уплотнительного видимого кольца в направлении отвинчивания посредством упора лепестками, благодаря чему, когда крышка первоначально навинчивается на горло сосуда, лепестки выгибаются наружу, позволяя уплотнительному кольцу пройти по буртику без отрыва разрываемых соединений, после чего лепестки поворачиваются, проходя храповые выступы по мере того, как уплотнительное кольцо поворачивается в направлении завинчивания, перемещаясь вниз. 2. Узел по п.1, отличающийся тем, что каждый из храповых выступов содержит изогнутый профиль, имеющий образованную по окружности или по дуге изогнутую поверхность и упорную поверхность. 3. Узел по п.1 или 2, отличающийся тем, что храповой выступ на горле соединен с буртиком и проходит от его нижней стороны. 4. Узел по любому из пп.1 3, отличающийся тем, что узел содержит далее стопорный механизм для надежного удержания крышки на горле в установленном закрытом положении. 5. Узел по любому из пп. 1 4, отличающийся тем, что каждый лепесток скошен по толщине на конус в направлении его свободного конца. 6. Узел по п.5, отличающийся тем, что каждый лепесток выполнен как одно целое с манжетой из эластичного материала, обеспечивающего отгибание свободных концов лепестков.