УКУПОРОЧНЫЙ КОЛПАЧОК ДЛЯ СТАНДАРТНОГО ВЕНЧИКА ГОРЛОВИНЫ Российский патент 2005 года по МПК B65D49/04 

Предлагаемое изобретение касается укупорочных колпачков, а точнее винтовых или завинчивающихся укупорочных колпачков, предназначенных для закрытия стеклянных сосудов или бутылок, у которых венчик горловины содержит резьбу.

Эти бутылки обычно представляют собой бутылки для аперитивов, ликеров, водки и крепких напитков, которые потребляют постепенно, что требует обеспечения возможности закрывать и снова открывать данную бутылку, и возможно многократно.

Такие укупорочные колпачки обычно содержат поясок индикации вскрытия.

Из уровня техники известно множество различных конструкций укупорочных колпачков подобного рода.

Некоторые укупорочные колпачки изготавливают из пластика, как описано, например, в ЕР 0107680 (Заявитель) и обычно предназначены для пластиковых бутылок для воды.

Другие колпачки являются металлическими, как описано, например, во французских патентных заявках 9705182 или 9706009 (Заявитель), и обычно предназначены для бутылок с крепкими спиртными напитками и аперитивами. Такие укупорочные колпачки содержат резьбовую пластиковую вставку.

Задачи изобретения

Винтовые укупорочные колпачки, предназначенные для бутылок с аперитивами и крепкими спиртными напитками, обычно содержат резьбовую пластиковую вставку, закрепленную внутри обычно металлического корпуса колпачка таким образом, чтобы рельеф резьбы не появлялся снаружи.

Первая задача в отношении колпачков уровня техники состоит в необходимости использования сосудов, обычно бутылок, имеющих дорогостоящий венчик горловины, специально приспособленный к колпачку такого типа. Такие колпачки известны как Supaluxe^® и для них существует особый стандарт, регламентирующий параметры венчика.

Другая задача касается стоимости вставки, а именно стоимости материала вставки.

Действительно, пластиковая вставка для колпачков уровня техники имеет определенную толщину, соответствующую конкретному венчику горловины.

Таким образом, задачей предлагаемого изобретения является создание укупорочного колпачка, содержащего вставку с тонкой юбкой и одновременно позволяющего использовать стандартные венчики горловин, а также снизить расходы на изготовление такой вставки и самой бутылки.

Укупорочный колпачок по изобретению содержит корпус колпачка, обычно имеющего головку и юбку, и пластиковую вставку с резьбовой юбкой и закрепленную на упомянутой заготовке, причем этот колпачок характеризуется тем, что указанная резьбовая юбка содержит внутреннюю резьбу, толщина основания которой составляет от 0,40 до 0,150 мм.

Предпочтительно, указанная толщина составляет от 0,25 до 0,20 мм.

В колпачках по изобретению соотношение между толщиной юбки до вершины резьбы и толщиной юбки до основания резьбы составляет от 2 до 10.

Предпочтительно, это соотношение составляет от 5 до 9.

Вставки по изобретению могут иметь высоту в диапазоне от 10 до 20 мм.

Типичная вставка по изобретению имеет юбку высотой 12-14 мм, причем толщина этой юбки по основанию ее резьбы составляет от 0,15 до 0,30 мм, а вес вставки составляет от 0,8 до 1,5 г, причем эти характеристики соответствуют стандартному венчику горловины согласно французскому стандарту NF H35-103, с диаметром обычно от 30 до 31,5 мм в случае наиболее употребительных диаметров или согласно любому другому стандарту типа ISO, CEN или AFNOR для винтового венчика горловины стеклянной или пластмассовой бутылки, на которую может быть установлен колпачок по изобретению.

Колпачок по изобретению по существу характеризуется тем, что вставка имеет очень тонкую юбку, одновременно решая все задачи изобретения.

Для сравнения можно привести характеристики вставок уровня техники, а именно:

- толщина по основанию резьбы 3 мм;

- толщина по вершине резьбы 4 мм;

- высота юбки 25 мм;

- вес от 4 до 5 г.

Простое сравнение этих данных показывает огромную разницу между вставкой уровня техники и вставкой по изобретению.

В результате проведенных исследований и испытаний было установлено, что посредством лишь соответствующих регулировок, вопреки тому, как полагали ранее, можно обеспечить следующее:

- отформовать вставку с юбкой очень малой толщины, по меньшей мере, в определенных пределах,

- манипулировать и собирать на технологической линии вставки, даже очень легкие, с корпусами колпачков,

- получить готовый колпачок, правильно функционирующий на стандартном венчике горловины как в части завинчивания, так и в части герметизации, притом, что обеспечивается жесткое соединение вставки и корпуса колпачка.

Действительно, Заявитель обнаружил, что сами по себе вставки по изобретению, в отличие от вставок уровня техники, не обладают механическими характеристиками, достаточными для обеспечения завинчивания и герметизации. Однако Заявитель также обнаружил и то, что вставка по изобретению, даже с очень тонкой юбкой и сама по себе имеющая слабые механические характеристики, оказывается в состоянии выполнять ожидаемые функции, а именно в части обеспечения завинчивания и герметизации, когда она жестко соединена с корпусом колпачка или по меньшей мере с юбкой корпуса, обладающей требуемыми механическими характеристиками.

В колпачках согласно уровню техники вставка, рассматриваемая как отдельная деталь, закреплялась в корпусе колпачка так, чтобы предотвратить ее поворот, поскольку необходимо, чтобы усилие завинчивания или отвинчивания, воздействующее на наружный корпус, передавалось на внутреннюю вставку.

Со вставками по изобретению заявитель обнаружил, что достаточно, чтобы вставка сохраняла резьбу достаточной толщины, составляющей обычно порядка 1 мм, и юбку малой толщины, составляющей обычно 0,2 мм, но определенно достаточной для того, чтобы обеспечить возможность формирования этой вставки и различных манипуляций с ней. Таким образом, заявитель установил, что резьба может выполнять свою техническую функцию просто, если она будет жестко соединена с корпусом колпачка, обладающим достаточно высокими механическими характеристиками, причем юбка малой толщины служит для изготовления и для манипуляций с данной вставкой, внося лишь вторичный вклад в механическую прочность резьбы, не будучи больше потенциально необходимой.

Обладая в 4 или в 5 раз меньшим весом и более чем в 10 раз меньшей толщиной на уровне основания резьбы по сравнению с вставкой уровня техники, вставки по изобретению не являются только лишь улучшением или усовершенствованием уже известных вставок. По существу они представляют собой новое поколение вставок подобного рода.

Эти вставки появились в результате проведения исследований, предпринятых без большой надежды на успех, поскольку результаты являются неожиданными для специалиста в данной области, принимая во внимание возможные проблемы, в частности при литьевом формовании вставок с такой тонкой юбкой, сборки таких легких вставок с колпачком и получения таких же эксплуатационных характеристик, как у вставок уровня техники.

Описание чертежей

На фиг.1 представлено осевое сечение колпачка 1 по изобретению, обжатого на венчике горловины стандартной бутылки и снабженного уплотнительной прокладкой 4. Для большей ясности заготовка 2 и вставка 3 представлены немного разнесенными, тогда как на самом деле они плотно прилегают друг к другу. То же касается и других чертежей.

- На фиг.2 - осевое сечение вставки колпачка по фиг.1.

- На фиг.3 - частичный вид в осевом сечении колпачка по изобретению, аналогичного показанному на фиг.1, но в котором вставка образована только юбкой.

- На фиг.4 - частичный вид в осевом сечении колпачка по изобретению, аналогичного показанному на фиг.1, но в котором корпус колпачка образован только юбкой. При этом на фиг.4а схематически представлен вариант сборки колпачка по фиг.4.

- На фиг.5 - аналогично фиг.4, показывает колпачок, в котором головка вставки имеет кольцевой уплотнительный выступ, заменяющий уплотнительную прокладку колпачков, показанных на предшествующих фигурах.

- На фиг.6 и 7, аналогично фиг.1, показывают колпачок 1 с уплотнительным выступом 33 вместо уплотнительной прокладки 4, показанной на фиг.1, и содержащий (на фиг.6) противокапельное устройство 6, предварительно собранное с данным колпачком с помощью упомянутого уплотнительного выступа и закрепленное, в процессе установки укупорочного колпачка, внутри венчика 51 горловины 5 благодаря гибким выступам (крылышкам) 60, тогда как на фиг.7 укупорочный колпачок содержит устройство, препятствующее повторному заполнению 7, аналогичное противокапельному устройству 6, но содержащее запорный шарик 70, удерживаемый внутренней губкой 72 и препятствующий заполнению данного сосуда, и верхнюю перегородку 71, препятствующую извлечению запорного шарика 79, но позволяющей выливать содержимое бутылки.

На фиг.6а и 7а, аналогичных фиг.6 и 7, вставки содержат затычку 35.

Подробное описание изобретения

Согласно изобретению юбка 31 вставки 3 закреплена на юбке 21 корпуса 2 колпачка или путем приклеивания, обычно клеевым слоем, или плотной посадки, или при помощи термосоединения.

Предпочтительно используют приклеивание. Приклеивание может быть осуществлено либо с помощью адгезивного слоя, обеспечивающего соединение между вставкой и корпусом, причем обычно используют так называемый клей горячего расплава, либо посредством использования корпуса, имеющего внутреннюю поверхность, способную к сцеплению со вставкой. Например, как описано во французской патентной заявке №9706009 (Заявитель), можно использовать корпус, покрытый изнутри слоем, содержащим пластиковый материал, образующий упомянутую вставку, в разделенном состоянии, и способный термосоединяться с этой вставкой.

В соответствии с вариантом выполнения изобретения по фиг.5 вставка 3 может содержать головку 30, обычно снабженную внутренним кольцевым выступом 33, обеспечивающим уплотнение укупоривания.

Однако, как это можно видеть на фиг.1-4, уплотнительная прокладка 4, интегрированная в укупорочный колпачок и удерживаемая на донной части колпачка (в головке корпуса) ребром 34, также может обеспечить герметичность укупоривания. В этом случае вставка 3 может представлять собой только резьбовую юбку 31, как показано на фиг.3.

Как показано на фиг.6а и 7а, вставка может содержать затычку 35.

Согласно изобретению корпус 2 может быть выбран из металлических корпусов обычно алюминиевых, металлопластиковых корпусов, изготовленных из многослойного материала, корпусов, штампованных или тянутых из полотна соответствующего материала и способных обжиматься под венчиком горловины. Механические характеристики этих корпусов должны быть достаточными, в частности для того, чтобы обеспечить возможность установки колпачка на горловине сосуда, а также для того, чтобы выдерживать радиальные или осевые усилия, воздействующие на вставку при завинчивании или отвинчивании колпачка. Обычно толщина корпусов составляет от 100 до 300 мкм в зависимости от механических характеристик конкретного используемого материала.

Корпус 2 может быть образован только юбкой 21, как показано на фиг.4 и 4а.

Важно, чтобы вставка 3 была отформована из такого пластикового материала, который должен быть способен формоваться литьем под давлением, был пригоден для контакта с пищевыми продуктами и одновременно обладал при температуре 25°С механическими характеристиками, в частности твердостью, по меньшей мере соответствующими РЕ (полиэтилен). Можно использовать РЕ материалы или смеси из РЕ, РР (полипропилен) или любых других материалов, которые удовлетворяют соответствующим требованиям и которые относятся к недорогим пластиковым материалам, например материалы PET (полиэтилентерефталат) или РВТ.

Предпочтительным пластиковым материалом является полиолефин, содержащий минеральный наполнитель для улучшения механических характеристик этого пластика. Весовое содержание наполнителя в пластике может составлять от 5 до 50%.

Таким образом, используемый пластик может быть РР (полипропиленом), а упомянутое весовое содержание наполнителя может составлять от 35 до 45%. В качестве минерального наполнителя можно использовать тальк, обычно микронизированный. Например, с 40% талька получают модуль упругости на изгиб 4490 МПа. Однако в качестве наполнителя можно использовать и другие минеральные вещества, например филлосиликаты.

Кроме того, согласно изобретению резьбовая юбка 31 вставки, как и ее резьба 32, может быть прерывистой в осевой плоскости так, чтобы фиксация данного колпачка на резьбовом венчике, то есть операция укупоривания, могла быть осуществлена простым осевым нажатием без необходимости навинчивания этого укупорочного колпачка на горловину.

Кроме того, колпачок 1 по изобретению может содержать средства для обеспечения одной или нескольких дополнительных функций, а именно:

- средство индикации вскрытия, с использованием ослабленной линии,

- средство для облегчения открывания с язычком,

- средство, препятствующее повторному заполнению с соответствующим устройством, съемно или предварительно установленного во вставку на место уплотнительной прокладки, и вводимого в горловину при установке колпачка, так называемого устройства предотвращения повторного наполнения, расположенного в канале горловины,

- средство против утечек с соответствующим противокапельным выливным устройством, съемно или предварительно установленного во вставку на место уплотнительной прокладки, и вводимым в горловину при установке колпачка.

Другим объектом изобретения является способ изготовления укупорочного колпачка 1 по изобретению. Способ предусматривает стадии

a) обеспечения корпусов 2 колпачков,

b) литьевого формования, вставок 3,

c) введения вставок 3 в корпуса 2 с образованием укупорочных колпачков 1, обычно с использованием клея горячего расплава,

d) сборки, обычно с упомянутой вставкой, других элементов, возможно присутствующих в данном укупорочном колпачке, таких, например, как уплотнительная прокладка 4, устройство, препятствующее повторному заполнению или противокапельное устройство.

Предпочтительно, используют оправку с расширяющимся сердечником, чтобы ее можно было извлекать из литейной формы без вывинчивания.

Корпуса колпачков могут быть отформованы штамповкой или тянуты прокатом и боковой сваркой полотен материалов в виде лент или листов требуемой структуры.

Примеры

Изготовили колпачки по фиг.1-5.

Для получения вставок 3 использовали литье под давлением с использованием смеси материалов PEBD и PEHD в весовом соотношении 50/50.

Были также отформованы вставки из РР сополимера и из PET, а также из РР, содержащего в качестве наполнителя 40% по объему талька, в качестве термопластичного материала для литья.

Вставки 3 по изобретению получили на стандартном технологическом оборудовании и без вывинчивания центральной оправки из литейной формы. При этом было отмечено, что продукция имела более равномерное качество с использованием расширяющейся оправки, исключая всякий риск повреждения внутренней резьбы 32 данной вставки в процессе извлечения вставки 3 из литейной формы.

Все вставки 3 имели юбку 31, размерные параметры которой нанесены на фиг.2.

В качестве корпуса 2 укупорочного колпачка использовали корпус из алюминиевого сплава толщиной 0,21 мм и высотой 60 мм.

Был использован клей горячего расплава для прикрепления вставок к корпусам укупорочных колпачков.

Использовали стандартную уплотнительную прокладку 4, имеющуюся на рынке.

Различные элементы укупорочного колпачка собирали вместе на технологической линии в следующем порядке:

- наносили клей горячего расплава на юбку 21 алюминиевых корпусов 2,

- закрепляли вставку 3 в корпусе 2,

- после этого вводили, если требовалось, уплотнительную прокладку 4.

Испытания, выполненные на бутылках со стандартной горловиной или венчиком 5, дали полностью удовлетворительные результаты.

В общем, колпачок 1 по изобретению обладает двойным преимуществом, поскольку он является более экономичным, чем традиционный укупорочный колпачок, и поскольку он пригоден для использования на стандартных бутылках.

ПЕРЕЧЕНЬ ПОЗИЦИЙ НА ФИГУРАХ

1 - Укупорочный колпачок

2 - Корпус укупорочного

колпачка

20 - Головка

21 - Юбка

3 - Вставка из пластикового материала

30 - Головка

31 - Резьбовая юбка

32 - Резьба, выполненная на этой юбке

320 - Основание резьбы

321 - Вершина профиля резьбы

33 - Уплотнительный выступ

34 - Удерживающее ребро

35 - Затычка

4 - Уплотнительная прокладка

5 - Горловина бутылки

50 - Резьба венчика горловины

51 - Нижнее кольцевое утолщение горловины

6 - Противокапельное устройство

60 - "Крылышки" для крепления

7 - Устройство для предотвращения повторного заполнения

70 - Шарик

71 - Верхняя перегородка

72 - Нижняя губка

Изобретение касается укупорочного колпачка для сосуда, обычно для бутылки с резьбовой горловиной. Колпачок содержит корпус (2), обычно с головкой (20) и юбкой (21), и вставку (3) из пластикового материала с резьбовой юбкой (31), фиксированную в указанном корпусе (2) колпачка. Резьбовая юбка (31) содержит внутреннюю резьбу (32) с толщиной основания (320) резьбы от 0,40 до 0,150 мм. Изобретение позволяет снизить расходы на изготовление колпачка. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 10 ил.

1. Укупорочный колпачок (1) для сосуда, обычно для бутылки с резьбовой горловиной, содержащий корпус (2) колпачка, обычно с головкой (20) и юбкой (21), и вставку (3) из пластикового материала с резьбовой юбкой (31), фиксированную в указанном корпусе (2), отличающийся тем, что указанная юбка (31) содержит внутреннюю резьбу (32), толщина основания (320) которой составляет от 0,40 до 0,150 мм, а отношение между толщиной юбки до вершины резьбы и ее толщиной до основания резьбы составляет от 2 до 10, причем указанный пластиковый материал обладает механическими характеристиками, в частности твердостью, по меньшей мере соответствующими таким характеристикам полиэтилена.2. Колпачок по п.1, отличающийся тем, что указанная толщина составляет от 0,25 до 0,20 мм.3. Колпачок по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что высота юбки (31) указанной вставки (3) составляет от 10 до 20 мм.4. Укупорочный колпачок по п.3, отличающийся тем, что указанная вставка (3) содержит юбку (31) высотой 12-14 мм с толщиной основания (320) резьбы (32) юбки от 0,20 до 0,30 мм и имеет вес, составляющий обычно от 0,8 до 1,5 г.5. Колпачок по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что юбка (31) вставки (3) закреплена на юбке (21) корпуса (2) колпачка путем приклеивания обычно адгезивным слоем или путем тугой посадки или термосвариванием.6. Колпачок по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что указанная вставка (3) содержит головку (30), обычно снабженную внутренним выступом (33), обеспечивающим герметичность укупоривания.7. Колпачок по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что содержит дополнительную прокладку (4), обеспечивающую герметичность укупоривания.8. Колпачок по п.7, отличающийся тем, что вставка (3) образована только резьбовой юбкой (31).9. Колпачок по п.5, отличающийся тем, что упомянутое приклеивание обеспечено либо с использованием адгезивного слоя, обеспечивающего соединение вставки (3) и корпуса (2) колпачка, обычно клея горячего расплава, либо с использованием корпуса (2), имеющего внутреннюю поверхность, способную прикрепляться к этой вставке.10. Колпачок по любому из пп.1-9, отличающийся тем, что указанный корпус (2) колпачка выбран из металлических корпусов обычно из алюминия, металлопластиковых корпусов из многослойного материала, корпусов, штампованных или вытянутых из соответствующего полотна материала, имеющего толщину от 100 до 300 мкм.11. Колпачок по любому из пп.1-10, отличающийся тем, что корпус (2) образован только юбкой (21).12. Колпачок по любому из пп.1-11, отличающийся тем, что вставка (3) выполнена из пластикового материала, способного формоваться литьем под давлением и пригодного для контакта с пищевыми продуктами.13. Колпачок по п.12, отличающийся тем, что упомянутый пластиковый материал является полиолефином, содержащим минеральный наполнитель, предназначенный для улучшения механических характеристик указанного пластикового материала.14. Колпачок по п.13, отличающийся тем, что весовое содержание упомянутого минерального наполнителя в указанном пластиковом материале составляет от 5 до 50%.15. Колпачок по п.14, отличающийся тем, что упомянутый пластиковый материал является полипропиленом, а весовое содержание используемого наполнителя составляет от 35 до 45%.16. Колпачок по п.15, отличающийся тем, что упомянутый минеральный наполнитель является тальком.17. Колпачок по любому из пп.1-16, отличающийся тем, что указанная юбка (31) вставки, как и ее резьба (32), является прерывистой в осевой плоскости так, чтобы закрепление указанного колпачка на резьбовой горловине, называемое операцией укупоривания, могло быть осуществлено посредством простого осевого нажатия без необходимости навинчивания указанного колпачка на резьбовую горловину.18. Колпачок по любому из пп.1-17, отличающийся тем, что содержит средства обеспечения одной или нескольких следующих дополнительных функций: средство индикации первого вскрытия с ослабленной линией, средство облегчения открывания с язычком, средство предотвращения повторного наполнения бутылки с использованием соответствующего устройства, съемного или предварительно собранного с колпачком, для введения этого устройства в горловину бутылки при укупоривании, и средство против утечек с противокапельным выливным устройством, съемным или предварительно собранным с колпачком, для введения этого устройства в горловину при укупоривании.19. Способ изготовления укупорочного колпачка по любому из пп.1-18, предусматривающий стадии

a) обеспечения корпусов (2) колпачков,

b) литьевого формования вставок (3) из пластикового материала,

c) введения этих вставок (3) в корпуса (2) для формирования указанных колпачков (1) обычно с использованием слоя клея горячего расплава,

d) соединения обычно с упомянутой вставкой других элементов, возможно присутствующих в колпачке, таких, как дополнительная прокладка (4), устройство для предотвращения повторного наполнения бутылки или противокапельное устройство.