КЛЮЧ ДЛЯ СНЯТИЯ КРОНЕНПРОБОК С БУТЫЛОК Российский патент 2001 года по МПК B67B7/16 

Изобретение относится к устройствам для открывания бутылок с металлическими пробками (кроненпробками). Предпочтительная область применения ключа - снятие кроненпробок со стеклянных бутылок, которыми закрывают бутылки с пивом, минеральной водой, квасом и другими напитками.

Известен ключ для снятия кроненпробок с бутылок (SU, авт. св. N 1742201, МКИ B 67 B 7/16, Бюл. N 23 от 23.06.92). Этот ключ содержит цилиндрический корпус с упором-заглушкой, в котором размещен толкатель. На поверхности корпуса, меньшей половины его периметра, выполнены продольные прорези. Перемычки между прорезями являются захватами, на внутренних поверхностях которых выполнены зубья. На стороне, диаметрально противоположной захватам, имеется упор. Ключ работает следующим образом. Корпус подводится к кроненпробке упором и захватами. При надавливании ключа вертикально вниз захваты своими зубьями приходят в зацепление под кромки кроненпробки, которая удаляется при надавливании ключа в сторону упора. После этого кроненпробка удаляется толкателем или при необходимости находится внутри ключа. Такой ключ имеет сложную конструкцию, громоздок и не удобен в обращении, так как не может постоянно находиться под рукой: либо на бутылке, либо в кармане лица, которое пользуется ключом.

Также известен ключ для снятия кроненпробок с бутылок (RU, патент N 2049718, МКИ B 67 B 7/16, Бюл. N 34, от 10.12.95), который принят за прототип изобретения. Этот ключ содержит рукоятку с крючками, которые отогнуты под углом 180^o к рукоятке, а последняя выполнена в виде разрезного пружинящего кольца для размещения на горлышке бутылки. Ключ используется следующим образом. Снимают пружинящее кольцо с бутылки. При установке в рабочее положение ключ ориентируют относительно пробки так, чтобы крючки вошли изнутри под ребра кроненпробки. Далее слегка придерживая большим пальцем, отгибают в направлении от горлышка три-четыре ребра кроненпробки. Затем стягивают кроненпробку с горлышка вверх от него. Для снятия кроненпробки необходимы многократные манипуляции ключом.

Техническим результатом изобретения является упрощение снятия кроненпробки с горлышка бутылок одним движением руки или ее большого пальца.

Это результат достигается благодаря тому, что ключ для снятия кроненпробок с бутылок выполнен в виде подпружиненной, разрезной рамки в форме двузубой вилки с рукояткой. Рукоятка выполнена в форме скобы с разрезом посередине. Концы зубьев вилки отогнуты под углом 180^o к плоскости рукоятки в обратном направлении к концам рукоятки и жестко соединены между собой перемычками. Расстояние от перемычки концов зубьев до плоскости рукоятки равно толщине кроненпробки, а длина отогнутых концов зубьев вилки лежит в пределах 0,2 - 0,5 диаметра кроненпробки. В плоскости рукоятки зубья выполнены в виде дуг окружности средним диаметром, равным диаметру горлышка бутылки под кроненпробкой, и угловой длиной ее не менее 60 и не более 100^o каждая. При угловой длине дуг зубьев вилки менее 60^o ключ невозможно закрепить на горлышке бутылки, а при угловой длине дуг зубьев вилки более 100^o уменьшается ширина рукоятки и перемычки концов зубьев, что приводит к неудобству пользования ключом и ненадежности снятия кроненпробки - перекосу кроненпробки.

При длине отогнутых концов вилки менее 0,2 диаметра кроненпробки ключ плохо удерживается на кроненпробке, а при длине более 0,5 диаметра кроненпробки утрачивается функциональное назначение ключа.

Отличительными признаками изобретения являются:
- выполнение ключа в виде подпружиненной разрезной рамки в форме двузубой вилки, концы которой отогнуты под углом 180^o к плоскости рукоятки в обратном направлении к концам рукоятки и жестко соединены между собой перемычкой;
- выполнение рукоятки в форме скобы с разрезом посередине;
- выполнение в плоскости рукоятки зубьев в виде дуг окружности средним диаметром, равным диаметру горлышка бутылки под кроненпробкой, и угловой длиной не менее 60 и не более 100^o каждая;
- выполнение рукоятки от перемычки концов зубьев до плоскости рукоятки, равным толщине кроненпробки;
- выполнение длины отогнутых концов зубьев вилки в пределах 0,2 - 0,5 диаметра кроненпробки.

Ключ для снятия кроненпробок с бутылок может изготавливаться, например, из стальной отожженной проволоки штамповкой с последующей термической обработкой (закалкой).

Ключ устанавливают на бутылке непосредственно на автоматической линии разлива напитка, для чего дугу окружности одного зуба вилки подводят под кроненпробку, а к другой дуге прикладывают усилие, достаточное для разведения подпружиненных концов рукоятки. Применение предложенного ключа для открывания кроненпробок, комплектующего бутылку, упрощает снятие кроненпробки с горлышка бутылки.

Конструкция ключа и его работа поясняются чертежами.

На фиг. 1 представлен внешний вид ключа.

На фиг. 2 представлен ключ, надетый на горлышко бутылки.

На фиг. 3 представлена кинематическая схема ключа и введены обозначения:
N - реакция опоры;
R - сила, сжимающая упругий элемент;
P - сила, необходимая для открывания пробки бутылки;
L - длина балки (ключа);
l - расстояние от шарнирно-неподвижной опоры (край горлышка бутылки) до места приложения упругой силы R, при этом должно наблюдаться неравенство 1 < L/2.

На фиг. 1-3 введены обозначения:
1 - рукоятка ключа;
2 - дугообразные части зубьев вилки;
3 - отогнутые концы зубьев вилки;
4 - перемычка между отогнутыми концами зубьев вилки.

Работу ключа можно понять, если представить его в виде балки, одним концом которая опирается на шарнирно-неподвижную опору (край горлышка бутылки), на расстоянии менее половины длины балки (ключа) от опоры приложена сила, сжимающая крышку (фиг. 3). К свободному концу балки (ключа) приложена сила, необходимая и достаточная для преодоления силы, удерживающую крышку в закрытом состоянии.

Пример конкретного выполнения ключа
Ключ для снятия кроненпробок с бутылок выполнен в виде подпружиненной, разрезной стальной проволочной рамки (диаметр проволоки 2,5 мм) в форме двузубой вилки с рукояткой 1 (фиг. 1). Ключ имеет длину 45 мм. Рукоятка 1 выполнена в форме скобы с разрезом посередине. Концы 3 зубьев вилки отогнуты под углом 180^o к плоскости рукоятки и жестко соединены между собой перемычкой 4 длиной 20 мм. Расстояние от перемычки 4 концов зубьев до плоскости рукоятки 1 равно толщине кроненпробки, а длина отогнутых концов 3 зубьев вилки равна 15 мм. В плоскости рукоятки 1 зубья выполнены в виде дуг 2 окружности диаметром, равным диаметру горлышка бутылки под кроненпробкой, и угловой длиной 60^o. Каждую бутылку можно комплектовать ключом (фиг. 2) или носить его в кармане.

Расчет геометрических размеров балки (ключа)
Уравнение равенства моментов сил относительно точки опоры
PL - R1 = 0. (1)
Для надежного функционирования ключа должно соблюдаться неравенство
PL > R1. (2)
Условие достаточной прочности - отсутствие пластических деформаций на свободном конце балки (ключа) имеет вид
P(L-1)/0,1D³≅[σ] (3)
где D - диаметр проволоки, из которой изготавливается ключ;
[σ] - допустимое напряжение для материала проволоки, МПа.

Усилие P открывания металлической пробки бутылки равно 100H (10 кгс). Ключ изготавливается из стальной проволоки (Ст. 45, D = 2,5 мм) с последующей закалкой [σ] = 520 МПа. Расстояние от перемычки 4 до края крышки 1 = 5 мм.

Рассчитывается усилие, прикладываемое к концу рукоятки ключа из уравнения (3), не вызывающее пластических деформаций, а затем из уравнения (1) рассчитывается усилие, приведенное к краю пробки, и сравнивается с заданным.

Из (3): 520 • 10⁶ • 0,1 • (2,5 • 10^-3)³ / 25 • 10^-3 = 32,5 H - усилие на конце рукоятки ключа.

Из (2): 32,5 • 30 • 10^-3 / 5 • 10^-3 = 195 H > 100 H, таким образом, условие (2) выполнено с коэффициентом запаса 1,95 2.

Ключ для снятия кроненпробок с бутылок относится к предметам домашнего обихода, включает рукоятку, выполненную в виде подпружиненной, разрезной рамки в форме двузубой вилки. Концы вилки отогнуты под углом 180° в обратном направлении к концам рукоятки и жестко соединены между собой перемычкой. Рукоятка выполнена в форме скобы с разрезом посередине. В плоскости рукоятки зубья двузубой вилки выполнены в виде дуг окружности диаметром, равным диаметру горлышка бутылки под кроненпробкой, и угловой длиной не менее 60 и не более 100° каждая. Расстояние от перемычки концов зубьев до плоскости рукоятки равно толщине кроненпробки, а длина отогнутых концов зубьев вилки лежит в пределах 0,2-0,5 диаметра кроненпробки. Это позволяет упростить снятие кроненпробки с горлышка бутылок одним движением руки или ее большого пальца. 3 ил.

Ключ для снятия кроненпробок с бутылок, включающий рукоятку, отличающийся тем, что он выполнен в виде подпружиненной, разрезной рамки в форме двузубой вилки, концы которой отогнуты под углом 180° в обратном направлении к концам рукоятки и жестко соединены между собой перемычкой, рукоятка выполнена в форме скобы с разрезом посередине, в плоскости рукоятки зубья двузубой вилки выполнены в виде дуг окружности диаметром, равным диаметру горлышка бутылки под кроненпробкой, и угловой длиной не менее 60° и не более 100° каждая, причем расстояние от перемычки концов зубьев до плоскости рукоятки равно толщине кроненпробки, кроме того, длина отогнутых концов зубьев вилки лежит в пределах 0,2 - 0,5 диаметра кроненпробки.