ПРОБКА ИЗ ТЕРМОПЛАСТИЧНОГО МАТЕРИАЛА ДЛЯ УКУПОРКИ БУТЫЛОК Российский патент 1998 года по МПК B65D41/02 

Изобретение относится к укупорочным средствам и может быть использовано в пробках из термопластичного материала, применяемых для укупорки бутылок в пищевой промышленности.

Известна пробка из термопластичного материала для укупорки бутылок, содержащая корпус в виде концентрично расположенных наружного и внутреннего трубчатых элементов с общим донышком, кольцевые выступы на внутренней поверхности наружного и на наружной поверхности внутреннего трубчатых элементов (авторское свидетельство СССР N 170310, B 65 D 41/12, 1965).

Известна пробка из термопластичного материала для укупорки бутылок, содержащая корпус в виде концентрично расположенных наружного и внутреннего трубчатых элементов, несколько кольцевых выступов на внутренней поверхности наружного и на наружной поверхности внутреннего трубчатых элементов, аксиальные рифления на наружной поверхности наружного трубчатого элемента, кольцевую канавку на донышке (авторское свидетельство СССР N 662433, B 65 D 41/00, 1979).

Известна также пробка для укупорки бутылок, в которой внутренний трубчатый элемент снабжен коническим насадком (патент СССР N 240603, B 65 D 41/00, 1969).

Недостатками известных технических решений, проявляющихся в пробках для укупорки бутылок, является ненадежность уплотнения горловин и их герметизация в течение продолжительного времени хранения пищевых продуктов. Основная причина заключается в податливости и текучести термопластичного материала, в качестве которого используется полиэтилен пищевого назначения, натяжение элементов пробки ослабляется, происходит разгерметизация, содержимое бутылки подвергается окислению, продукт становится непригодным к употреблению При миллионных тиражах продукции потери становятся ощутимыми и производство убыточно, возрастают материальные и энергетические затраты на восполнение потерь, что невыгодно и неприемлемо и для производителя, и для потребителя.

Наиболее близким аналогом, выбранным в качестве прототипа, является пробка из термопластичного материала для укупорки бутылок по авт. св. СССР N 170310.

Основной задачей разработки является создание пробки из термопластичного материала такого композиционного построения, упруго-деформационные свойства и усадочные явления которого проявились бы в релаксационных процессах в наименьшей степени и обладали бы высокой стабильностью и сохранностью на протяжении длительного периода эксплуатации, чтобы изготовление пробки было технологичным, производительным процессом, пробка не имела дефектов.

Техническим результатом изобретения является повышение плотности и надежности герметизации без ослабления стенок элементов пробки относительно укупоренного горлышка бутылки.

Основная задача решена, и технический результат достигнут за счет совершенствования материала, улучшения обжимающих свойств элементов конструкции пробки, ее геометрии.

Для этого, в пробке из термопластичного материала для укупорки бутылок, содержащей корпус в виде концентрично расположенных наружного и внутреннего трубчатых элементов с общим донышком, кольцевые выступы на внутренней поверхности наружного и на наружной поверхности внутреннего трубчатых элементов, ее корпус выполнен из полиэтилена низкого и высокого давления, взятого в объемном соотношении компонентов в пределах от 1:2,8 до 1:3,2, наружная поверхность наружного трубчатого элемента корпуса выполнена конической, сужающейся к донышку, с углом наклона образующей равным 0,9 - 1,1^o.

Отличительными особенностями пробки из термопластичного материала являются следующие признаки:
выполнение ее корпуса из полиэтилена низкого и высокого давления,
объемное соотношение полиэтилена низкого и высокого давления от 1:2,8 до 1:3,2,
выполнение наружной поверхности наружного трубчатого элемента конической,
сужающейся к донышку,
угол наклона образующей конической поверхности, равной 0,9 - 1,1^o.

Указанные отличительные признаки являются существенными, так как каждый из них в отдельности и совместно направлен на решение поставленной задачи и достижение нового технического результата.

Невыполнение корпуса пробки из полиэтилена низкого и высокого давления не позволяет решить поставленную задачу. Выполнение корпуса пробки только из полиэтилена низкого давления или из полиэтилена высокого давления также не позволяет решить поставленную задачу по следующим причинам, полиэтилен низкого давления при изготовлении из него пробки придает ей высокую жесткость и прочность, не позволяет ей при укупорке под напряжением упруго сдеформироваться, насадиться и плотно охватить горлышко бутылки. Изготовление пробки из такого материала с выполнением на ней прослабленных геометрических размеров выходящими за пределы допусков обеспечивает посадку пробки, но не обеспечивает плотности, герметичности. Разогрев и охлаждение пробки для проявления материалом ее усадочных свойств не приводит к положительным результатам, так как релаксационные свойства такого материала проявляются в полном объеме. Традиционное изготовление пробок из полиэтилена высокого давления также не дает преимуществ, материал является податливым, текучим, при насаживании на горлышко бутылки наружный трубчатый элемент гофрится, материал сминается, нарушаются геометрические размеры, уплотнение и герметизация обеспечиваются кратковременно на первом этапе хранения укупориваемого жидкого продукта, который является непродолжительным по времени, что снижает его потребительские качества. Материал и пробка на его основе с новыми качествами был получен опытно-экспериментальным путем совмещения и анализа объемного соотношения полиэтилена низкого и высокого давления в пределах от 1:2,8 до 1:3,2. Увеличение объемной доли полиэтилена низкого давления, уменьшение объемной доли полиэтилена высокого давления неприемлемо, так как пробка становится жесткой, появляются утяжки, уменьшение объемной доли полиэтилена низкого давления, увеличение объемной доли полиэтилена высокого давления также неприемлемо, так как пробка становится более податливой, что уменьшит плотность охвата и надежность герметизации. Коничность наружной поверхности в сторону донышка в пределах 0,9 - 1,1^o наклона образующей обеспечивает качественное изготовление пробок из полученного материала.

Как показал сравнительный анализ, отличительные существенные признаки не обнаружены в известном уровне техники, аналогах и прототипе, являются новыми и характеризуют в совокупности с общими известными существенными признаками соответствие предложенного технического решения критерию "новизна".

Единая совокупность новых существенных признаков с общими известными существенными признаками позволяет решить поставленную задачу и достичь новый технический результат и характеризует предложенное техническое решение существенными отличиями от известного уровня техники, аналогов и прототипа. Новое техническое решение является результатом опытно-экспериментальной работы и творческого вклада, получено без использования стандартных проектировочных решений или каких-либо рекомендаций в данной области укупорочной техники, по совокупности признаков, содержательности и оригинальности выполнения соответствует критерию "изобретательский уровень".

На фиг. 1 представлен общий вид пробки из термопластичного материала для укупорки бутылок, на фиг. 2 - аксиальное сечение пробки в увеличенном масштабе, на фиг. 3 - геометрические особенности наружной поверхности наружного трубчатого элемента корпуса пробки.

Пробка из термопластичного материала для укупорки бутылок содержит корпус в виде концентрично расположенных наружного и внутреннего трубчатых элементов 1,2 с общим донышком 3, кольцевые выступы 4,5 на внутренней поверхности 6 наружного трубчатого и на наружной поверхности 7 внутреннего трубчатых элементов 1, 2. Наружная поверхность 8 наружного трубчатого элемента 1 выполнена конической, сужающейся к донышку 3, с углом наклона образующей, равным 0,9 - 1,1^o. Корпус пробки выполнен из полиэтилена низкого и высокого давления, взятого при объемном соотношении компонентов от 1:2,8 до 1:3,2.

Изготовление пробки из полиэтилена низкого и высокого давления заключается в подготовке высококачественного расплава однородной массы, впрыске его под давлением в нагретую форму, выдержке до полной сшивки молекулярных цепочек полимеров и извлечении из формы.

Использование пробки заключается в насаживании ее корпуса на горлышко бутылки с приложением усилия напрессовки к донышку 3 таким образом, что сначала продвигается наружный трубчатый элемент 1 по наружной поверхности горлышка бутылки, затем в отверстие горлышка бутылки входит внутренний трубчатый элемент 2, корпус пробки продвигается дальше до тех пор, пока одновременно кольцевой выступ 4 наружного трубчатого элемента 1 не займет фиксированного положения за выступающим пояском горлышка бутылки, а торец бутылки не войдет в соприкосновение с донышком 3 пробки при полном вхождении внутреннего трубчатого элемента 2 в отверстие горлышка бутылки. Вскрытие укупорки с предложенной пробкой осуществляется срезом ее стенки по торцу горлышка бутылки.

Пробки из полиэтилена низкого и высокого давления изготавливались толщиной стенки, равной 1 мм. Укупорка бутылок с такими пробками обеспечивает высокую плотность и герметичность, разгерметизации в течение продолжительного периода хранения жидких продуктов не происходит, укупорка обладает высокой надежностью.

Таким образом, новое техническое решение является высокоэффективным, хорошо реализуется при изготовлении пробок промышленным способом, соответствует и критерию "промышленная применимость", т.е. уровню изобретения, на его создание и использование целесообразно обеспечение защиты исключительных прав патентом.

Использование: в укупорочных средствах и может быть использовано в пробках из термопластичного материала для укупорки бутылок, применяемых в пищевой промышленности. Сущность: пробка из термопластичного материала содержит корпус с концентрично расположенными наружным и внутренним турбчатыми элементами с общим донышком, кольцевые выступы на внутренней поверхности наружного и на наружной поверхности внутреннего трубчатых элементов. Наружная поверхность наружного трубчатого элемента выполнена конической, сужающейся к донышку. Пробка выполнена из полиэтилена низкого и высокого давления. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Пробка из термопластичного материала для укупорки бутылок, содержащая корпус в виде концентрично расположенных наружного и внутреннего трубчатых элементов с общим донышком, кольцевые выступы на внутренней поверхности наружного и на наружной поверхности внутреннего трубчатых элементов, отличающаяся тем, что ее корпус выполнен из полиэтилена низкого и высокого давления, взятого в объемном соотношении 1 : 2,8 - 1 : 3,2. 2. Пробка по п.1, отличающаяся тем, что наружная поверхность наружного трубчатого элемента корпуса выполнена конической, сужающейся к донышку, с углом наклона образующей 0,9 - 1,1^o.