КОЛПАЧОК С ГАРАНТИЙНОЙ ЛЕНТОЙ Российский патент 1999 года по МПК B65D41/32 

Изобретение касается колпачка со срываемой гарантийной лентой в соответствии с ограничительной частью пункта 1 формулы изобретения. При использовании таких колпачков по состоянию гарантийной ленты можно распознать, открывалась ли уже однажды емкость. При насаженном колпачке гарантийная лента охватывает снизу утолщение на горловине емкости, так что она при первом открывании емкости по меньшей мере частично срывается.

Особенно часто гарантийные ленты используются в навинчивающихся колпачках, в частности в навинчивающихся колпачках для закупоривания емкостей для напитков. Однако также другие виды колпачков, как, например, защелкивающиеся крышки, могут быть оснащены срываемой лентой.

Для закупоривания емкостей одноразового использования, как правило, используются колпачки с проходящей кольцеобразно по окружности гарантийной лентой, которая после первого открывания емкости остается на ее горлышке. По сравнению с этим при закупоривании емкостей многоразового использования гарантийная лента предпочтительно соединяется со стенкой колпачка таким образом, что она при открывании емкости обрывается только частично и поэтому остается постоянно соединенной со стенкой колпачка. В этом варианте часто используется также более короткая гарантийная лента, которая простирается только по части периметра стенки колпачка.

Обрываемое соединение между гарантийной лентой и стенкой колпачка может выполняться с помощью многих различных видов, которые документально обоснованы уже в соответствующей патентной литературе. Для колпачков, которые изготавливаются цельными из синтетического материала, гарантийная лента особенно часто соединяется с нижней кромкой стенки колпачка с помощью срываемых перемычек.

На внутренней поверхности гарантийной ленты расположены фиксирующие средства, которые при насаженном колпачке охватывают снизу утолщение на горловине емкости. Для этого часто используются жестко соединенные с гарантийной лентой фиксирующие элементы. При установке колпачка эти фиксирующие элементы отжимаются радиально наружу, когда они проталкиваются над выступом на горловине емкости. Так как эти фиксирующие элементы жестко соединены с гарантийной лентой, то это одновременно приводит к деформированию гарантийной ленты и тем самым к нагружению обрываемого соединения между гарантийной лентой и стенкой колпачка. В случае использования навинчивающихся колпачков это нагружение дополнительно усиливается касательными усилиями между стенкой колпачка и заторможенным с помощью прилегающих к утолщению горловины емкости фиксирующих средств гарантийным кольцом. Поэтому в Европейской заявке на патент N EP-A2 117104 уже предлагалось использовать в качестве фиксирующих средств радиально выступающие внутрь от внутренней стороны гарантийной ленты выступы, которые при насаженном колпачке направлены вверх к его днищу и охватывают снизу утолщение на горловине емкости. Эти выступы соединены с гарантийной лентой лишь на одном конце, а их свободный конец может отклоняться в радиальном направлении относительно гарантийной ленты. Поэтому эти выступы могут поворачиваться наружу в радиальном направлении, когда они при первоначальной установке колпачка скользят по утолщению на горловине емкости. Таким образом, существенно можно уменьшить возникающее при этом нагружение гарантийной ленты и ее обрываемого соединения со стенкой колпачка.

Проблемой известных выступов является их недостаточная прочность, в частности недостаточная предельно допустимая сжимающая нагрузка в продольном направлении выступов. Эта нагрузка возникает при открывании колпачка или также при попытке стягивания гарантийной ленты над утолщением горловины емкости без ее обрывания. При этом известные выступы прогибаются в их продольном направлении, следствием чего является пониженное запирающее действие выступов. В экстремальном случае это может привести к тому, что будет нарушено направленное к утолщению горловины емкости фиксирующее положение выступов, и они займут направленное вниз от днища колпачка положение. Поэтому задачей изобретения является дальнейшее повышение предельно допустимой нагрузки уже известных выступов. В соответствии с изобретением эта задача решается с помощью колпачка с признаками пункта 1 формулы изобретения.

С этой целью боковые краевые зоны направленных к днищу колпачка выступов направляются внутрь таким образом, что они по меньшей мере в одном месте имеют меньшее удаление от оси колпачка, чем середина выступов. Для этого направленные к оси колпачка поверхности направленных к днищу колпачка выступов по меньшей мере в одном месте должны иметь кривизну, радиус которой меньше расстояния между выступом и осью колпачка. Предпочтительно выступы выполняются симметрично относительно их середины, особенно хорошие результаты были достигнуты с помощью симметрично сфальцованных относительно середины выступов. При этом вышеупомянутая кривизна также находится в зоне середины выступов.

Благодаря кривизне выступов существенно повышается их предельно допустимая нагрузка. Возникающий при нагружении в продольном направлении изгиб выступов, в частности, при открывании колпачка сильно уменьшается благодаря их искривленной форме. Стабильность выступов может быть еще улучшена, если середина выступов выполняется толще, чем их боковые краевые зоны. В этом случае наибольшая часть воздействующих на выступ усилий передается через более толстую середину выступа. Так как середина выступов имеет большее удаление от оси колпачка, чем их боковые краевые зоны, то это дает дополнительное преимущество, заключающееся в том, что точка приложения основного усилия смещается радиально наружу, ближе к гарантийной ленте. Благодаря этому, дополнительно уменьшается напряжение изгиба выступов.

Предпочтительно выступы выполняются таким образом, что их направленная к утолщению горловины емкости торцевая поверхность наклонена к оси колпачка. Тем самым достигается то, что располагающиеся в радиальном направлении дальше внутри зоны этой торцевой поверхности удалены в вертикальном направлении дальше внизу и, таким образом, дальше от днища колпачка, чем ее располагающиеся радиально дальше снаружи зоны. Таким образом, при насаженном колпачке радиально наружная зона выступа прилегает к утолщению горловины емкости, тогда как располагающаяся дальше внизу радиально внутренняя часть выступа прилегает под утолщением к горлышку емкости. При этом изогнутая внутренняя поверхность в двух местах, слева и справа от середины выступа, прилегает к наружной поверхности горлышка емкости. Предпочтительно торцовые поверхности выступов сильнее наклонены к оси колпачка, чем располагающаяся перпендикулярно нейтральным волокнам соответствующего выступа нормальная плоскость.

В предпочтительном варианте выполнения каждый из выступов состоит из левой и правой половины, которые пересекаются под определенным углом в середине выступа. Таким образом, речь идет о симметрично сфальцованном относительно середины выступе. Угол, под которым пересекаются обе половины выступа в середине, составляет предпочтительно примерно 120^o. Однако, даже если этот угол несколько меньше 180^o, всегда слева и справа от середины выступа имеется место, в котором его удаление от оси колпачка меньше, чем в зоне самой середины выступа.

Половины направленных к днищу колпачка выступов имеют соответственно внутреннюю поверхность, направленную к оси колпачка, и наружную ограничивающую поверхность, направленную к гарантийной ленте. Предпочтительно половины выступа выполняются таким образом, что их внутренняя и наружная ограничивающая поверхности расходятся относительно середины выступа под углом от 5 до 30^o. Тем самым достигается то, что середина выступа толще, чем его боковые краевые зоны. Благодаря этому дополнительно усиливается пружинящее в радиальном направлении действие выступов: если выступы при установке колпачка смещаются по утолщению горловины емкости, то вначале к утолщению прилегают их более тонкие боковые краевые зоны. При продолжении насаживания с одной стороны весь свободный конец выступа отклоняется радиально наружу, однако, наряду с этим, выступ загибается, и его более тонкие боковые краевые зоны также смещаются наружу относительно середины выступа.

Выступы могут быть расположены различным образом вдоль гарантийной ленты. В частности, расстояние между расположенными рядом друг с другом выступами можно выбирать различным. В предпочтительном варианте выполнения выступы располагаются вдоль гарантийной ленты близко рядом друг с другом. При этом боковые кромки расположенных рядом друг с другом выступов шарнирно соединяются друг с другом с помощью эластичной материальной перемычки. Таким образом, образуется более длинная, состоящая из нескольких выступов, лента. Тем самым достигается то, что выступы взаимно удерживаются в определенном положении, так что они не могут больше так легко отклоняться. Это является преимуществом, если колпачок отливается в форме, в которой выступы направлены вниз от днища колпачка. Это положение выступов является предпочтительным для отливки колпачка, так как колпачок может лучше извлекаться из формы после отливки. Однако затем выступы из направленного вниз положения должны отклоняться внутрь. Это предпочтительно происходит в ходе отдельной технологической операции перед насаживанием колпачка. Однако, в принципе, выступы имеют тенденцию вновь возвращаться в свое первоначальное отлитое положение. Возможность избежать этого заключается в том, что расположенные рядом выступы соединяются друг с другом, как уже это было описано выше. Тогда выступы взаимно удерживаются в их внутреннем положении, направленном к днищу колпачка.

Если используются отдельные выступы, расположенные на удалении друг от друга, то они могут фиксироваться другим образом в своем направленном к днищу колпачка положении, например, путем кратковременного подвода тепла, после того как выступы повернуты в это положение. Возможная альтернатива заключается в том, что выступы непосредственно при насаживании колпачка отклоняются внутрь с помощью горловины емкости. Однако для этого требуется, как правило, специально выполненная горловина емкости.

Предпочтительно в качестве гарантийной ленты используется вращающееся гарантийное кольцо, причем выступы равномерно распределены вдоль периметра гарантийного кольца.

Ниже изобретение более подробно поясняется с помощью примеров выполнения. На чертежах показаны:
- фиг. 1: изображение в разрезе колпачка в соответствии с изобретением сообразно с плоскостью сечения B-B на фиг. 2;
- фиг. 2: вид сверху гарантийной ленты представленного на фиг.1 колпачка в соответствии с плоскостью A-A на фиг. 1;
- фиг. 3: изображение в разрезе уже показанного на фиг. 1 колпачка с направленными вниз выступами;
- фиг. 4: изображение в разрезе другого колпачка с несколькими выступами, расположенными на удалении друг от друга, и
- фиг. 5: насаженный на горловину емкости колпачок.

Представленный на фиг. 1 колпачок имеет днище 1 колпачка, примыкающую к нему стенку 2 колпачка и срываемую гарантийную ленту 3, расположенную на нижней кромке стенки колпачка. Гарантийная лента 3 соединена как одно целое с помощью подлежащих разрушению перемычек 4 со стенкой 2 колпачка. В случае показанной здесь гарантийной ленты 3 речь идет о вращающемся гарантийном кольце. На фиг. 2 показан вид сверху этого гарантийного кольца в соответствии с показанной на фиг.1 плоскостью сечения A-A. От внутренней поверхности гарантийного кольца 3 радиально внутрь простираются несколько выступов 5. Представленные здесь выступы 5 расположены близко рядом друг с другом и с помощью эластичных материальных перемычек 17 соединяются во вращающуюся внутреннюю ленту, состоящую из выступов.

Однако от этих соединительных перемычек 17 можно также отказаться, так что расположенные рядом друг с другом выступы являются независимыми друг от друга.

Выступы 5 лишь на одном конце соединены с помощью шарнирного соединения 19 с гарантийным кольцом 3. Это шарнирное соединение 19 обеспечивает отклонение свободного конца выступов в радиальном направлении, так что этот свободный конец, в частности, при первом насаживании колпачка может отклоняться радиально наружу, если он скользит по утолщению на горловине емкости. Шарнирное соединение 19 предпочтительно располагается на нижней кромке гарантийного кольца, однако, в принципе, можно было бы также, чтобы гарантийное кольцо простиралось за пределы точки присоединения шарнирного соединения 19.

В левой половине фиг. 1 показан разрез середины выступа, тогда как в правой половине фиг. 1 показан разрез краевой зоны выступа. Это видно также из плоскости сечения B-B на фиг. 2. Боковые краевые зоны 7 направленных к днищу 1 колпачка выступов 5 направлены внутрь таким образом, что они в своей краевой зоне имеют меньшее удаление 9 от оси колпачка, чем середина 8 выступов. При этом боковые краевые зоны 7 отфальцованы внутрь симметрично относительно середины 8 выступов. Таким образом, выступы 5 искривлены в зоне их середины 8, вследствие чего существенно повышается предельно допустимая сжимающая нагрузка выступов. Кроме того, середины 8 выступов выполнены толще, чем их боковые краевые зоны 7. Тем самым достигается то, что наибольшая часть воздействующих на выступы усилий передается с помощью середины выступов. Благодаря этому, еще больше повышается механическая стабильность выступов.

Более тонкие краевые зоны 7 придают выступам пружинящее действие шарнирного соединения 19. При первом насаживании колпачка вначале боковые краевые зоны 7 выступов прилегают к утолщению горловины емкости. Если навинчивание продолжается, то отдельные выступы 5 с одной стороны отклоняются вокруг их шарнирного соединения 19 радиально наружу. Однако дополнительно выступы 5 обладают также пружинящим действием, прилегающие к утолщению горловины емкости краевые зоны 7 выступов отжимаются радиально наружу относительно середины 8 выступов.

Отдельные выступы состоят соответственно из двух половин 7a, 7b, соответственно с внутренней ограничивающей поверхностью 14 и внутренней ограничивающей поверхностью 15. Половины выступов пересекаются в середине под углом β около 120^o. Ограничивающие поверхности 14, 15 половин выступов расходятся к их середине под углом γ около 15^o, так что середина 8 выступов толще, чем боковые краевые зоны 7 выступов.

Направленные к днищу 1 колпачка торцевые поверхности 11 выступов 5 наклонены на угол α сильнее к оси 13 колпачка, чем располагающаяся перпендикулярно к нейтральным волокнам 12 соответствующего выступа нормальная плоскость 18. В результате этого дополнительно усиливается различие по высоте между расположенной радиально дальше наружу серединой 8 выступов и направленными внутрь краевыми зонами 7 выступов. По причине этого различия по высоте при насаженном колпачке середина 8 выступов прилегает к нижней стороне утолщения 6 (фиг. 5). Напротив, боковые краевые зоны 7 выступов 5 прилегают ниже утолщения 6 к наружной поверхности 20 горлышка емкости.

Фиг. 3 показывает уже представленный на фиг.1 колпачок в положении с направленными вниз от днища выступами 5a. Предпочтительно выступы отливаются в этом положении и затем в ходе отдельной технологической операции отфальцовываются во внутреннее положение, направленное к днищу колпачка. В этой связи преимуществом является, если выступы, как показано в этом примере, расположены близко рядом друг с другом. После того как выступы отклонены внутрь, расположенные близко рядом друг с другом выступы могут взаимно удерживаться в этом положении. Если бы выступы были расположены на большем расстоянии друг от друга, то они имели бы тенденцию к возврату вновь в первоначальное (созданное литьем), направленное вниз, положение. Особенно эффективно можно этому препятствовать, если боковые кромки расположенных рядом друг с другом выступов шарнирно соединены друг с другом с помощью эластичной материальной перемычки 17 (фиг. 1).

Фиг. 4 показывает изображение в разрезе альтернативного варианта, в котором отдельные выступы распределенно расположены с одинаковым удалением друг от друга вдоль периметра гарантийного кольца. Относительно принципиального функционирования и действия этого выступа в данном случае также справедливо то же самое, что и относительно показанных на фиг.1, соединенных друг с другом выступов. Выступы 5b могут отливаться или в показанном положении, или аналогично фиг. 3 в направленном вниз положении, причем они в этом случае перед установкой колпачка вначале должны быть отфальцованы внутрь. В представленном здесь примере вдоль периметра гарантийного кольца распределенно расположены лишь шесть выступов. Однако предпочтительно используется большее количество выступов, которые в этом случае соответственно располагаются распределенно плотнее вдоль периметра, т.е. с меньшими расстояниями между ними.

Колпачок содержит радиальные выступы на гарантийной ленте, охватывающие при насаженном колпачке утолщение горловины емкости. Для повышения стабильности и изгибной прочности выступов их боковые краевые зоны направлены внутрь колпачка. По меньшей мере в одном месте эти зоны имеют меньшее удаление от оси колпачка, чем середина выступа. 7 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Колпачок для закупоривания горловины емкости с днищем 1 колпачка и примыкающей к нему стенкой 2 колпачка, на нижней кромке которой расположена срываемая гарантийная лента 3 и с несколькими радиально выступающими внутрь от внутренней поверхности гарантийной ленты выступами 5, которые при насаженном колпачке направлены вверх к днищу 1 колпачка, чтобы охватывать утолщение 6 на горловине емкости, отличающийся тем, что боковые краевые зоны 7 направленных к днищу 1 колпачка выступов 5 направлены внутрь так, что они по меньшей мере в одном месте имеют меньшее удаление 9 от оси колпачка, чем середина 8 выступа. 2. Колпачок по п.1, отличающийся тем, что середины 8 колпачков толще, чем боковые краевые зоны 7 выступов. 3. Колпачок по п.1 или 2, отличающийся тем, что направленные при насаженном колпачке к утолщению 6 горловины емкости торцевые поверхности 11 выступов 5 сильнее наклонены к оси 13 колпачка, чем располагающаяся перпендикулярно к нейтральным волокнам 12 соответствующего выступа нормальная плоскость 18. 4. Колпачок по одному из пп.1 - 3, отличающийся тем, что каждый из выступов 5 имеет левую и правую половины 7а, 7b, поверхности которых сходятся в середине 8 под углом β. 5. Колпачок по п. 4, отличающийся тем, что поверхности половин 7а, 7b выступов расположены под тупым углом β друг к другу, предпочтительно под углом около 120^oC. 6. Колпачок по п.4 или 5, отличающийся тем, что внутренняя и наружная ограничивающие поверхности 14, 15 каждой половины 7а, 7b выступов расходятся к их середине под углом γ от 5 до 30^o, так что середина 8 выступов толще, чем их боковые краевые зоны 7. 7. Колпачок по одному из пп.1 - 6, отличающийся тем, что выступы 5 расположены близко рядом друг с другом вдоль периметра гарантийной ленты 3 и боковые кромки 16 расположенных рядом друг с другом выступов шарнирно соединены друг с другом с помощью эластичной материальной перемычки 17. 8. Колпачок по одному из пп.1 - 7, отличающийся тем, что гарантийной лентой 3 является вращающееся гарантийное кольцо и выступы 5 расположены равномерно распределенно вдоль периметра гарантийного кольца.