ЗАКРЫВАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТВЕРСТИЯ В ШЕЙКЕ КОНТЕЙНЕРА Российский патент 1998 года по МПК B65D51/16 B65D47/06 

Изобретение относится к закрывающему устройству, предназначенному для закрытия отверстия в шейке контейнера, содержащего продукт, выделяющий газы для контролируемой вентиляции контейнера.

Некоторые продукты, главным образом жидкости, продаются в контейнерах, в которых они медленно выделяют газы, что приводит к созданию внутри контейнера избыточного давления. Это относится, например, к некоторым обесцвечивающим продуктам, содержащим перекись водорода, хлорид или перкарбонат. Для того чтобы предотвратить создание таким газовыделяющим продуктом неприемлемо высокого избыточного давления в контейнере, содержащем этот продукт, такой контейнер часто обеспечивается так называемой вентиляционной крышкой, то есть самоуплотняющейся крышкой, обеспечивающей вентиляцию контейнера, когда внутреннее избыточное давление превышает заданную величину.

Известен широкий диапазон разнообразных вентиляционных крышек. В патенте США US-A-3067990 раскрыта пластмассовая винтовая крышка, содержащая тонкий упругий уплотняющий элемент в виде усеченного конуса, который проходит вниз и вверх от донной стороны верхней стенки, с тем чтобы войти в упругое и обеспечивающее герметичность соприкосновение с разливочным носиком шейки контейнера, который должен быть закрыт.

В европейском патенте EP-B1-0267746 раскрыта винтовая крышка, снабженная верхним фланцем, проходящим вовнутрь от юбки и посредством определенного количества упругих спиц подсоединенным к дискообразному, центрально расположенному уплотняющему средству. Когда крышка навинчена, уплотняющее средство с обеспечением герметичности примыкает к кромке шейки закрываемого контейнера. Когда внутреннее избыточное давление значительно возрастает, уплотняющее средство принудительно подается вверх и выводится из зацепления с контейнером, в результате чего осуществляется вентиляция контейнера. После этого уплотняющее средство возвращается в уплотняющее положение.

Наиболее близким является европейский патент N 0247744, в котором закрывающее устройство для отверстия в шейке контейнера содержит продукт, выделяющий газ для вентилирования контейнера. Закрывающее устройство содержит разливочный элемент, снабженный отверстием и имеющий наружную стенку, выполненную для герметичного крепления к шейке контейнера, крышку с верхней стенкой и юбкой, имеющими крепежные средства, взаимодействующие с крепежными средствами на контейнере или элементе для разливки, для крепления к ним крышки, а также самоуплотняющееся вентиляционное средство, закрывающее контейнер и вентилирующее его, когда разность давлений между внутренней частью контейнера и окружающей средой превышает определенную величину.

Недостатком известной конструкции закрывающего устройства является недостаточно эффективное обеспечение определенного вентиляционного давления и/или полной герметичности контейнера после его вентиляции. В частности, это относится к тягучим, пенистым жидкостям.

Задача изобретения заключается в создании закрывающего устройства вышеупомянутого типа, которое имеет простую конструкцию, надежно открывается при четко определенном давлении открытия и обеспечивает надежную герметизацию при более низком давлении.

Для достижения технического результата закрывающее устройство согласно изобретению отличается тем, что вентиляционное средство содержит упругое средство разливочного элемента и расположено между наружной стенкой этого разливочного элемента и его кольцеобразным уплотняющим средством, с обращенной наружу уплотняющей- поверхностью, которая смещается для обеспечения герметичного зацепления с обращенной вниз уплотняющей поверхностью на нижней стороне крышки. Принимая во внимание силы, оказываемые внутренним избыточным давлением на упругое средство и на уплотняющее средство, можно полагать, что увеличение внутреннего избыточного давления обеспечит повышенное герметизирующее действие между уплотняющей поверхностью на уплотняющем средстве разливочного элемента и уплотняющей поверхностью на крышке. Однако неожиданный результат заключается в том, что закрывающее устройство согласно изобретению позволяет получить весьма четко определенное воспроизводимое давление открытия, а также весьма надежную герметизацию при внутреннем избыточном давлении, меньшем заданного давления открытия. При отсутствии соответствующих сведений, безусловно, может быть найдено возможное объяснение микроскопических условий в уплотняющей щели между двумя уплотняющими поверхностями, когда уплотняющая щель может включать в себя небольшие зоны с меньшим уплотняющим действием, чем в большей части этой уплотняющей щели, а следовательно, и с утечками, поэтому в таких небольших зонах начинается вентиляция, в результате чего внутреннее давление в уплотняющей щели приводит к раскрытию всей уплотняющей щели.

Согласно изобретению, две уплотняющие поверхности выполнены выпукло изогнутыми. При этом должно быть облегчено проникновение газа в уплотняющую щель, а следовательно, и раскрытие щели для контролируемого стравливания газа до заданного внутреннего избыточного давления.

Кроме того, согласно изобретению, упругое средство фактически может представлять собой дискообразное средство в виде усеченного конуса, при этом его диаметр уменьшается снаружи по направлению к верхней стенке крышки. Причем упругое средство, образованное в виде дисковой пружины, упруго прижимает уплотняющее средство, так чтобы оно с обеспечением герметичности опиралось на уплотняющую поверхность на крышке.

Кроме того, уплотняющее средство согласно изобретению может представлять собой фактически жесткое кольцеобразное тело.

Помимо этого, согласно изобретению, уплотняющее средство может, в частности, быть выполнено в виде фактически жесткого цилиндрического тела со значительной протяженностью в осевом направлении.

Далее, кольцеобразная стенка применительно к вышеупомянутому варианту осуществления конструкции может проходить внутрь и вниз от цилиндрического уплотняющего средства и продолжаться в идущий фактически наружу в осевом направлении желобок с боковым отверстием в наиболее низко расположенной части стенки. На практике этот вариант осуществления конструкции приводит к обеспечению превосходных результатов, касающихся воспроизведения давления открытия и герметизации контейнера. Кроме того, в этом случае весьма просто настроить давление открытия на желаемую величину посредством регулировки жесткости упругого, дискообразного средства либо путем изменения его толщины или с помощью изготовления упомянутого средства то есть всего разливочного элемента, из пластикового материала с желаемым модулем упругости.

Далее, согласно изобретению, разливочный элемент может быть образован по форме в виде вставки, с ее наружной стенкой, предназначенной для обеспечивающего герметичность крепления внутри отверстия шейки контейнера.

В частности, в случае вышеупомянутого варианта осуществления конструкции изобретения необходимо, чтобы разливочный элемент и крышка содержали взаимодействующие средства зацепления, с тем чтобы точно определить осевое положение разливочного элемента и крышки относительно друг друга, а следовательно, точно определить смещение упругого средства и чтобы средство зацепления обеспечивало удерживающую силу, меньшую удерживающей силы между разливочным элементом и шейкой контейнера. При этом разливочный элемент может быть расположен в пробке, перед тем как два элемента устанавливаются в виде узла на шейке контейнера. В результате взаимное положение двух элементов точно определяется заранее, за счет чего положение разливочного элемента относительно шейки контейнера не влияет на смещение упругого дискообразного средства. Установлено, что другое преимущество заключается в том, что на линии наполнения вместо двух отдельных элементов должен быть установлен только один элемент, обеспечиваемый посредством сборки разливочного элемента и крышки.

В случае вышеупомянутого варианта осуществления конструкции взаимодействующие средства зацепления, кроме того, согласно изобретению, предпочтительно содержат защелкивающиеся средства в виде взаимодействующих периферийно радиальных выступа и канавки. На практике этот вариант осуществления конструкции обеспечивает получение хороших результатов.

Помимо этого, согласно изобретению, крепежные средства на пробке и контейнере либо на разливочном средстве могут быть выполнены с резьбой. Возможно, что на практике это крепежное средство будет предпочтительным.

Наконец, согласно изобретению, крышка может представлять собой винтовую крышку, причем на винтовой крышке может быть расположена наружная крышка с осевым люфтом между ними, при этом две крышки могут быть снабжены выступами и канавками, которые могут быть приведены в зацепление друг с другом в пределах осевого люфта, причем поверхности выступов и канавок, входящих в зацепление друг с другом, когда крышка навинчена, принимают форму несущих средств, в то время как поверхности выступов и канавок, входящих в зацепление друг с другом, когда крышка свинчена, принимают форму кулачковых поверхностей, взаимодействующих таким образом, чтобы приподнять выступы и канавки наружной крышки из зацепления с выступами и канавками винтовой крышки в осевом верхнем направлении, за счет чего наружная крышка удерживает винтовую крышку при навинчивании, а при свинчивании приподнимается и выходит из зацепления с винтовой крышкой, если только не подвергается осевому давлению. Созданный в результате вариант осуществления конструкции изобретения обеспечивает получение так называемого не поддающегося открыванию детьми устройства. Последнее предпочтительно и часто требуется в отношении широкого диапазона домашних химикатов, находящихся в контейнерах с винтовой крышкой.

На фиг. 1 представлен частичный вид в вертикальном сечении и частичный боковой вид первого варианта осуществления конструкции закрывающего устройства согласно изобретению; на фиг. 2 - частичный вид в вертикальном сечении и частичный боковой вид второго варианта осуществления закрывающего устройства согласно изобретению; на фиг. 3 - частичный вид в вертикальном сечении и частичный боковой вид третьего варианта осуществления конструкции закрывающего устройства согласно изобретению, образованного в виде устройства, не поддающегося открыванию детьми; на фиг. 4 - частичный боковой вид и частичный вид в вертикальном сечении наружной крышки варианта изобретения, показанного на фиг. 3.

Закрывающее устройство в варианте осуществления конструкции изобретения согласно фиг. 1 содержит разливочный элемент 1, расположенный в отверстии шейки 2 контейнера 3, причем показана только часть контейнера. Разливочный элемент 1 содержит наружную стенку 4, в верхнем конце которой находится обращенный наружу фланец 5. В нижнем конце наружной стенки находится кольцеобразное уплотняющее средство 6, которое с фиксацией и с обеспечением герметичности входит в зацепление с внутренней поверхностью 7 шейки 2. Упругое, дискообразное средство 8 выполнено в виде усеченного конуса и проходит от наружной стенки 4 вовнутрь, при этом диаметр дискообразного средства 8 уменьшается в осевом наружном направлении. У своего внутреннего конца диск снабжен уплотняющим средством 9, по форме выполненным в виде небольшого цилиндра. Верхняя поверхность 10 цилиндра 9 образует уплотняющую поверхность.

Разливочный элемент 1 предпочтительно изготавливают литьем под давлением в виде одной детали из пластмассы, например полиэтилена.

Как указано пунктирными линиями, диск также может проходить от нижнего конца наружной стенки, при этом цилиндрическое уплотняющее средство может иметь большую высоту.

Кроме того, закрывающее устройство содержит крышку 11 с юбкой 12, которая снабжена крепежным средством 13 в виде внутренней резьбы, входящей в зацепление с наружной резьбой 14 на шейке контейнера 3. Крышка содержит верхнюю стенку 15, находящуюся в верхнем конце юбки 12. От внутренней поверхности 17 верхней стенки 15 вниз проходит кольцевое ребро 16. На внутреннем конце кольцевое ребро 16 содержит уплотняющую поверхность 10 с несколько изогнутой формой поперечного сечения, которая предназначена для взаимодействия с уплотняющей поверхностью на цилиндрическом уплотняющем средстве 9 разливочного элемента 1. Радиально снаружи от кольцевого ребра 16 вниз от нижней поверхности верхней стенки 15 проходит дополнительное кольцевое ребро 19. Наружное ребро 19 содержит обращенный наружу и идущий по окружности выступ 20, предназначенный для зацепления с кольцевой канавкой 21 во внутренней поверхности наружной стенки 4 разливочного элемента 1. Когда выступ 20 входит в зацепление с канавкой 21, верхняя поверхность 22 фланца 5 разливочного элемента 1 примыкает к внутренней поверхности верхней стенки 15 крышки 11. Зацепление выступа 20 с канавкой 21 обеспечивает легко разъединяемое соединение между разливочным элементом 1 и крышкой 11. В то же время в случае упомянутого варианта конструкции примыкание верхней поверхности 22 фланца 5 к внутренней поверхности верхней стенки 15 обеспечивает точное расположение разливочного элемента 1 относительно крышки 11, а следовательно, точно определенную деформацию в осевом направлении упругого дискообразного средства 8, действующего в качестве дисковой пружины, и поэтому точно определенное смещение этого диска. Наконец, в верхней стенке крышки 11, в ее части между двумя концевыми ребрами 16 и 19, образовано отверстие 23.

На наружной поверхности юбки 12 крышки 11 образовано большое количество идущих в осевом направлении выступов 24 и канавок 25, при этом выступы и канавки проходят на определенное расстояние вверх от нижнего кольцеобразного буртика 26. Верхняя поверхность кольцеобразного буртика 26 выполнена заподлицо с верхней поверхностью выступов 24.

Крышка предпочтительно изготавливается литьем под давлением из пластмассы, например полипропилена.

При заданном избыточном давлении внутри контейнера газ может течь через уплотняющую щель между уплотняющей поверхностью 10 разливочного элемента 1 и уплотняющей поверхностью 18 крышки и далее в окружающую среду через отверстие 23 в верхней стенке крышки. Внутреннее избыточное давление, необходимое для раскрытия уплотняющей щели, зависит от уплотняющего усилия в уплотняющей щели, а следовательно, от усилия, оказываемого упругим средством 8. Это усилие определяется деформацией упругого средства 8, его толщиной, а также материалом диска, а следовательно и разливочного элемента 1. На практике давление открытия можно отрегулировать достаточно точно, причем в большинстве случаев преимущественной считается величина давления открытия 0,1 - 0,5 атм, а предпочтительно 0,3 атм.

Второй вариант осуществления закрывающего устройства согласно изобретению, показанный на фиг. 2, также содержит разливочный элемент 51 и крышку 11. Крышка 11 идентична крышке, описанной применительно к фиг. 1, и поэтому более подробно не описана.

Разливочный элемент 51 во многих отношениях соответствует разливочному элементу 1, описанному применительно к фиг. 1. При этом разливочный элемент 51 содержит наружную стенку 54, снабженную идущим наружу кольцевым ребром 56, которое с обеспечением герметичности входит в зацепление с внутренней поверхностью 7 шейки 2 контейнера. В верхнем конце наружная стенка 54 содержит фланец 55, верхняя поверхность которого примыкает к внутренней поверхности верхней стенки 15 крышки. В нижнем конце наружная стенка 4 содержит упругое дискообразное средство 58, которое в свою очередь содержит цилиндрическое уплотняющее средство 59 с существенной высотой у внутреннего конца. Верхняя поверхность цилиндрического тела 59 формирует уплотняющую поверхность 60, предназначенную для обеспечивающего герметичность взаимодействия с уплотняющей поверхностью 18 на крышке 11. Кольцевая стенка 77 проходит внутрь и вниз от цилиндрического уплотняющего средства 59 и продолжается к желобку 78, фактически проходящему наружу в осевом направлении. Желобок снабжен тремя равноотстоящими отверстиями 79, находящимися в зоне желобка, смежной с самой нижней зоной кольцевой стенки 77, причем на фиг.2 видны только два из этих отверстий. Назначение этих отверстий заключается в том, чтобы обеспечить возможность каплям, стекающим по наружной стороне желобка, возвратиться во внутреннюю часть контейнера после разлива содержимого.

Еще один вариант осуществления конструкции изобретения, показанный на фиг. 3 и 4, соответствует варианту на фиг. 2, с изменением, заключающимся в том, что на винтовой крышке 11 с обеспечением осевого люфта А расположена наружная крышка 80.

Наружная крышка 80 содержит идущую по окружности юбку 81 и наружную стенку 82, находящуюся в верхнем конце юбки. Кольцевое ребро 83 проходит вниз от внутренней поверхности верхней стенки 82 и предназначено для упирания в верхнюю поверхность верхней стенки 15 винтовой крышки 11. На внутренней поверхности юбки 81, в ее части, расположенной вблизи от верхней стенки, создано большое количество выступов 84 и канавок 85. Эти выступы 84 и канавки 85 расположены таким образом, что они могут входить в зацепление с канавками 25 и выступами 24 на винтовой крышке 11. В нижнем направлении выступы 84 заканчиваются наклонной боковой поверхностью 86, наклоненной вниз и назад, если смотреть в направлении свинчивания крышки. При этом наклонные боковые поверхности 86 формируют кулачковые поверхности для подъема наружной крышки 80 вверх в осевом направлении, когда они примыкают к верхнему переднему углу 87 выступа 24 на винтовой крышке 10, если смотреть в направлении свинчивания крышки, при попытках свинчивания крышки, если на наружную крышку 80 не оказывается заданное осевое давление в нижнем направлении. Когда крышка навинчена, передние боковые поверхности 88 в направлении навинчивания выступов 84 наружной крышки 80 примыкают к передним боковым поверхностям 89 выступов 24 винтовой крышки 11, за счет чего винтовая крышка 11 переносится наружной крышкой 80, когда наружная крышка 80 подвергается завинчиванию.

Подъем наружной крышки в осевом направлении в течение завинчивания обеспечивается упомянутым люфтом А, который определяется расстоянием между нижней кромкой 90 на винтовой крышке 11 и проходящим вовнутрь кольцевым буртиком 91 на внутренней поверхности юбки 81 наружной крышки 80. Безусловно, люфт А превышает осевое зацепление В между выступами 84 и канавками 85 на наружной крышке 80 и выступами 25 и канавками 24 на винтовой крышке 11.

Наружная крышка 80 предпочтительно изготавливается литьем под давлением из пластикового материала, например полиэтилена или полипропилена. Ее наружная поверхность снабжена профилями 92, идущими в осевом направлении и обеспечивающими хороший захват.

Использование: закрывающее устройство предназначено для закрытия отверстия в шейке контейнера, содержащего продукт, выделяющий газы. Сущность изобретения: разливочный элемент расположен в отверстии шейки контейнера и содержит наружную стенку с обращенным наружу фланцем в верхней части стенки. В нижней части наружной стенки находится кольцеобразный выступ для зацепления с внутренней поверхностью шейки. Вентиляционное средство выполнено в виде конического диска, диаметр которого уменьшается в осевом наружном направлении. Диски имеют уплотняющее средство с обращенной наружу уплотняющей поверхностью, смещенной для герметичного зацепления с обращенной вниз уплотняющей поверхностью на крышке. 10 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Закрывающее устройство для отверстия в шейке контейнера, содержащего продукт, выделяющий газ для вентилирования контейнера, содержащее разливочный элемент, снабженный отверстием и имеющий наружную стенку, выполненную для герметичного крепления к шейке контейнера, крышку с верхней стенкой и юбкой, имеющими крепежные средства, взаимодействующие с крепежными средствами на контейнере или разливочном элементе, для крепления к ним крышки, самоуплотняющееся вентиляционное средство, закрывающее контейнер и вентилирующее его, когда разность давлений между внутренней частью контейнера и окружающей средой превышает определенную величину, отличающееся тем, что вентиляционное средство содержит упругое средство, выполненное на разливочном элементе и расположенное между наружной стенкой разливочного элемента и уплотняющим средством с обращенной наружу уплотняющей поверхностью, смещенной для обеспечивающего герметизацию зацепления с обращенной вниз уплотняющей поверхностью на крышке. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что две уплотняющих поверхности выполнены выпукло изогнутыми. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что упругое средство по существу представляет собой дискообразное средство, выполненное в форме усеченного конуса с диаметром, уменьшающимся наружу в направлении к верхней стенке крышки. 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что уплотняющее средство по существу представляет собой жесткое кольцеобразное тело. 5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что уплотняющее средство выполнено по существу в форме жесткого цилиндрического тела, имеющего значительную осевую протяженность. 6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что кольцевая стенка проходит внутрь и вниз от цилиндрического уплотняющего средства и простирается к идущему по существу аксиально наружу желобку с боковым отверстием в нижней части кольцевой стенки. 7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что разливочный элемент выполнен в виде вставки, наружная стенка которой предназначена для герметичного крепления внутри шейки контейнера. 8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что разливочный элемент и крышка содержат средства зацепления, взаимодействующие между собой, для обеспечения точного определения осевого положения разливочного элемента и крышки относительно друг друга и точного определения смещения упругого средства, причем эти взаимодействующие средства обеспечивают удерживающую силу более слабую, чем удерживающая сила между разливочным элементом и шейкой контейнера. 9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что взаимодействующие средства содержат защелкивающиеся средства, выполненные в форме взаимодействующих, идущих по окружности выступа и канавки. 10. Устройство по п.1, отличающееся тем, что крепежные средства на крышке и контейнере или на разливочном элементе выполнены в форме резьбы. 11. Устройство по п.1, отличающееся тем, что крышка представляет собой винтовую крышку, на которой расположена наружная крышка с осевым люфтом между ними, причем крышки снабжены взаимодействующими выступами и канавками, предназначенными для зацепления друг с другом в пределах осевого люфта, при этом поверхности выступов и канавок, входящих в зацепление друг с другом, когда крышка навинчена, представляют собой несущие средства, тогда как поверхности выступов и канавок, входящих в зацепление друг с другом, когда крышка свинчена, представляют собой взаимодействующие кулачковые поверхности для обеспечения приподнятия выступов и канавок наружной крышки из зацепления с выступами и канавками винтовой крышки в осевом верхнем направлении, за счет чего наружная крышка переносит винтовую крышку при навинчивании, но при свинчивании приподнимается и выходит из несущего зацепления с винтовой крышкой, если она не подвергается заданному осевому давлению.