ЗАКРЫВАЮЩАЯ КРЫШКА С ДВОЙНЫМ УРОВНЕМ, А ТАКЖЕ ЕЕ ИЗГОТОВЛЕНИЕ Российский патент 2006 года по МПК B65D17/00 

Изобретение относится к закрывающей крышке по пункту 1, 20, 34 или 21 формулы изобретения, причем крышка имеет два разнесенных одно от другого уровня крышки, которые, если смотреть в осевом направлении, установлены на некотором расстоянии друг от друга. Это расстояние между ними образует промежуточное пространство (также называемое полостью), в котором может быть размещен физический объект, такой как приз, выигрыш или часть игрушки, которые не просматриваются снаружи при неповрежденной крышке.

Крышка с подобной полостью и двумя установленными с промежутком уровнями крышки описана в ЕР 773891 В1, в частности на фиг. 2, 3 и 4, а также в столбце 2, абзацы 9 и 10. Эта крышка может открываться путем снятия верхней части крышки или верхнего уровня крышки и при этом открывается полость с находящимся в ней выигрышем. Для соединения обоих уровней крышки там приходится использовать пригодное для продуктов питания клеящее вещество, которое используется в таком количестве, чтобы оно обеспечивало возможность отделения верхнего уровня крышки от нижнего уровня крышки (см. столбец 3, первый абзац). Отделение верхней части крышки приводит к тому, что на месте склеивания сохраняется остаток клеящего вещества.

Задача изобретения состоит в том, чтобы, не применяя остающиеся после использования материалы, клеящее вещество или иные вспомогательные средства, оказывающие влияние на внешнюю поверхность, создать конструкцию крышки, которая без использования подобных клеящих веществ обеспечивает возможность отделения одного уровня крышки от другого уровня крышки при раскрытии полости. Иными словами, должна обеспечиваться чистая установка, которая одновременно должна выполнять условие, состоящее в том, что пользователь не может снаружи различить две банки для напитков, а именно банку, которая имеет два уровня крышки, от банки, которая имеет только один уровень крышки. По существу это предполагает, что внешние уровни крышек, в одном случае верхний (внешний) уровень крышки из обоих уровней крышки, а в другом случае единственный уровень крышки банки для напитков, не имеющей полости, находятся, по существу, на одной высоте и оптически воспринимаются одинаковым образом.

Решение этой задачи представлено в пунктах 1, 20, 21 и 34. Изготовление предложенной конструкции представлено в пунктах 25, 30 и 33 формулы изобретения.

В изобретении использована техника соединения, согласно которой внешний уровень крышки устанавливается по отношению к внутреннему уровню крышки за счет силового замыкания (пункт 1). Упругая или соответственно радиальная составляющая усилия действует на участок зажима и создает надежное относительное положение обоих уровней крышки друг к другу. Участок зажима может находиться радиально вне уровня крышки, предпочтительно в стенке крышки, которая проходит от окружной канавки (часто называемой также центральной канавкой) до установочного края (который часто выполняется в виде отогнутой кромки) (пункты 2, 3 и 5). На месте зажима выступающая, по существу, радиально наружу кромка взаимодействует с силовым замыканием с посадочным местом, причем, по существу, радиально направленная составляющая силы создает жесткое соединение внешнего уровня крышки (в смысле видимого или верхнего по оси уровня крышки). Для силового замыкания не требуется дополнительное клеящее вещество (пункты 21, 23).

Силовое замыкание устанавливается таким образом, что оно достаточно для фиксации относительного положения обоих уровней крышки, но при открывании посредством внешней захватной части на внешнем уровне крышки возможно разъединение силового замыкания (пункт 10, пункт 22).

Вытягивание или приложение силы рычага к захватной части на внешнем уровне крышки создает составляющую тягового усилия для отделения внешнего уровня крышки от места зажима (пункт 11). При этом уровень крышки в области язычка захвата (захватной части) выполнен так же, как область отрыва обычной крышки банки для напитков. В начале открывания, при надрывании для разгрузки от давления, открываемая часть может опираться вниз на помещенный в полость физический объект, чтобы облегчить отрывание внешнего уровня крышки путем разъединения посадочного места зажима на участке зажима (пункт 17).

Предпочтительным образом действует радиальная сила фартука на внешнем уровне, по существу, радиально наружу, так что участок закрывающей крышки, который находится радиально снаружи и проходит в осевом направлении наклоненным (пункты 6, 19), служит в качестве участка зажима или опорного участка (пункты 2, 3). Может применяться и радиально внутрь воздействующая сила, причем опорный участок перемещается соответствующим образом.

Составляющая силы образуется за счет упругой деформации участка фартука на краю уровня (пункт 4), причем небольшая выпуклость большого по площади внешнего уровня крышки поддерживает эту силу и ее возникновение.

Выпуклый внешний уровень крышки создает для непредвзятого наблюдателя впечатление воздействующего изнутри высокого давления при закрытой банке с жидкостью, находящейся под давлением газа. Хотя внешний уровень крышки, ввиду реализации двух разнесенных по оси уровней крышки, не нагружен давлением его обращенной внутрь поверхности, он представляется наблюдателю в некоторой степени нагруженным. Собственно давление газа будет перехватываться внутренним уровнем крышки, который, однако, при установленном внешнем уровне крышки не виден, а вместо этого виден только внешний уровень крышки, выпуклый наружу (пункт 34).

Направленная наружу выпуклость реализуется путем деформации перед монтажом внешнего уровня крышки (пункт 36). Если банки для напитков, закрываемые глухими крышками с двойным уровнем, должны быть неотличимыми от таких банок для напитков, у которых имеется только один уровень, то осевое положение по высоте внешнего уровня крышки должно быть, по существу, таким же, как для единственного уровня крышки в нормальных банках для напитков.

Чтобы на участке зажима обеспечить улучшенное удержание, предусмотрена узкая круговая полоса (пункт 6), которая является частью обращенной внутрь, но внешней стенки крышки, которая проходит наклонно в осевом направлении. Полоса ограничена верхним и нижним буртиком (пункт 7), причем она отличается от наклонной ориентации названной стенки крышки может быть определена как, по существу, проходящая в осевом направлении (пункты 6, 9 и 19). При, по существу, осевой ориентации она может быть слегка наклонена по конусу для улучшения зажимного соединения, причем угол наклона может составлять от 0° до 6°, предпочтительно от 2°^{до 3°, а в необходимом случае могут использоваться и отрицательные углы.}

Внешняя стенка (пункты 5, 6) у закрывающей крышки проходит от отогнутого края до окружной канавки радиально за пределы нижнего уровня крышки, при этом на высоте внутреннего уровня крышки, который может проходить либо, по существу, горизонтально, либо может быть слегка выпуклым, как внешний уровень крышки, предусмотрена окружная полоса (пункты 5, 24).

Если внутренний уровень крышки также имеет систему открывания с накладкой захвата (пункт 12), то опорное действие при приложении тянущего усилия к системе открывания внешнего уровня крышки может обеспечиваться уже при малых физических объектах в закрытой и скрытой от наблюдения полости.

Осевая высота узкой полосы, на которой образовано место зажима, составляет кратную величину толщины листового материала концевого участка области фартука (пункт 8) или, соответственно, толщины листового материала внешнего уровня крышки.

Снабженная двумя уровнями крышка, согласно изобретению, может быть также описана как конструкция, в которой образованы две канавки, смещенные в осевом и в радиальном направлении (пункт 20). Нижняя канавка выполнена так, что ее материал проходит сплошным образом на дне канавки. Верхняя, смещенная по оси вверх и радиально наружу, канавка имеет разделенное дно канавки, причем это разделение выполнено на месте зажима. Может быть предусмотрено незначительное смещение внутреннего изогнутого участка по отношению к верхнему уступу в краевой области узкой окружной полосы (пункт 13), что при соответствующей глубине канавки снаружи практически не заметно, разве только может быть нащупано острым инструментом, так что банка с двойным уровнем и обычная банка с одним уровнем неотличимы.

Одна из обеих канавок при закрытой крышке с двумя уровнями снаружи не видна. Обе канавки ориентированы в одном направлении, а именно при закрытом корпусе банки для напитков, ориентированы внутрь корпуса (пункт 18).

Также предложены устройства и способ монтажа в месте установки внешнего уровня крышки с его зажимным соединением (пункты 25, 30, 33).

Для этого предусмотрен обхватывающий сверху инструмент (пункт 25), который имеет окружное стыковочное ребро, которое прикладывается по геометрическому контуру фартука к внешнему краю уровня крышки, но радиально наружу имеет зазор относительно наклонной стенки между местом зажима и краем приложения воздействия.

Чаще всего это формообразование достигается за счет внешней плоскости стыковочного ребра, которая скошена относительно оси и наклонена радиально наружу (пункт 26). Оно завершается тем, что при взаимодействии со стыковочным ребром посадочное место зажима совсем не касается или несущественно касается упомянутой внешней плоскости, чтобы за счет его геометрической формы с фронтальной стороны добиться приложения усилия по оси вниз, чтобы вставить фартук его зажимной кромкой в зажимное соединение. Угол наклона внешней плоскости лежит в диапазоне ниже 30°, предпочтительно от 5° до 15°.

Геометрическая форма с фронтальной стороны ориентированного по оси стыковочного ребра выполнена с таким расчетом, чтобы обеспечить большую плоскость давления на нижнем участке фартука, что достигается в том случае, когда кривизна обращенной внутрь поверхности стыковочного ребра в значительной степени накладывается на изогнутый участок фартука, пока не достигнет свободной кромки фартука. Перед свободной кромкой образуется смена наклона поверхности, что может рассматриваться как точка перегиба, по меньшей мере как переход, подобный точке перегиба, во вторую обращенную радиально наружу поверхность. Хотя ширина на нижнем конце стыковочного ребра между окружным местом перегиба и изогнутым, обращенным внутрь участком, может также выполняться меньшей, однако при этом сокращается площадь и повышается давление на площадь, воздействующее на нижний конец фартука, стыкуемый за счет этого давления.

После того как свободная кромка при формовании перемещается радиально внутрь для приложения усилия зажима и стыковочное ребро его обращенной наружу поверхностью не должно прикладываться с касанием к зажимному соединению, протяженность места перегиба вплоть до свободной кромки 11 определяется так, что свободная кромка рассматривается в зажимающем состоянии, в котором она имеет меньший радиальный размер, чем перед этим.

Установление усилия, с которым зажимная кромка прикладывается как обращенная радиально наружу торцевая кромка фартука в месте зажима (зажимном соединении), может быть достигнуто с помощью другого инструмента (пункт 30), при использовании которого перед вставлением предпринимается радиальное расширение. Для этого верхний участок крышки с его уровнем крышки вкладывается обратным способом в опорный элемент, который имеет кольцевой участок, на который прикладывается краевой участок уровня крышки при свободно стоящем верхнем конце участка фартука. Верхняя калибровочная часть инструмента прикладывается сверху с предварительно заданной глубиной установки к внутренней плоскости геометрической формы фартука и надавливает на фартук, обеспечивая при этом пластическую деформацию наружу.

Регулировочный элемент, который может быть связан либо с калибровочной частью инструмента, либо с опорным элементом, определяет глубину зацепления (пункт 31) и, тем самым, радиальную пластичную деформацию фартука, перед тем как он затем с помощью вышеупомянутого инструмента будет прижат к зажимному соединению посредством стыковочного ребра.

Понятно, что радиально пластически деформированная геометрическая форма фартука приводит к изменению радиально действующей упруго прикладываемой составляющей усилия зажима, так что возможна установка усилия, с которым внешний уровень крышки при открывании захватным элементом высвобождается из зажимного соединения или срывается.С помощью итерационного подхода можно установить необходимое усилие зажима, когда регулирующий элемент в калибровочной части инструмента или в опорном элементе изменяет свою установку малыми приращениями (дискретными шагами) за счет последующей пластичной деформации. Найденная таким образом калибровка за счет задания посредством пластичной деформации диаметра свободной кромки может применяться для всех других участков крышки с верхним уровнем и фартуком (пункт 33).

Изобретение поясняется и дополняется на примерах осуществления, причем следует отметить, что в последующем изложении речь идет об описании предпочтительных примеров выполнения изобретения.

Фиг.1 - вид в разрезе закрывающей крышки из листового металла, имеющей двойной уровень 10, 30 крышки, причем показана ось 100, относительно которой правая часть крышки опущена и представлена только левая часть. В предположении, что речь идет о центральной оси, правая часть выполняется аналогично тому, как выполнена левая часть, за исключением накладок 40, 41, которые вправо от центральной оси 100 выполнены соответствующим образом иначе (вскрывающий выступ вместо захватного кольца).

Фиг.2 - иллюстрация двух этапов помещения внешнего уровня крышки в зажимное соединение радиально за пределами нижнего уровня крышки.

Фиг.2а - иллюстрация в увеличенном масштабе зажимного соединения 31 при вдавливании кромки 11 нижнего участка 10r участка 10а фартука на краю внешнего уровня 10 крышки стыковочным ребром 50.

Фиг.3 - иллюстрация банки 3 для напитков, в которую вставлена крышка с двумя «уровнями» (панелями) и развальцована, причем нижняя крышка 2 и верхний уровень 10 крышки или участок 1 крышки показаны на левой половине чертежа в положении, когда зажимное соединение уже осуществлено, путем охвата опускаемым сверху инструментом. Правая половина чертежа показывает верхний уровень 10 крышки еще в неустановленном состоянии, при еще поднятой части инструмента, который при опускании обеспечивает зажимное соединение, как показано на фиг. 2, 2а.

Фиг.4 - увеличенное изображение охватывающего инструмента на верхнем участке фиг. 3, причем ясно показано вставление внешнего уровня 10 крышки с фартуком 10а, 10b, 10r над стыковочным ребром 50.

Фиг.4а - иллюстрация опущенного состояния инструмента по фиг. 4, причем стыковочное ребро 50 находится непосредственно в начале перемещения вверх в направлении y.

Фиг.5 - калибровочный инструмент, с помощью которого фартук 10а, 10b, 10r на внешнем уровне 10 крышки или соответственно участке 1 крышки калибруется таким образом, что он в зажимном соединении, описанном выше, развивает требуемое усилие зажима.

Вид в разрезе на фиг. 1 показывает центральную ось 100 крышки банки для напитков, выполненной из листового металла. Эта крышка имеет краевую область 36, которая пригодна для развальцовки на отбортовке корпуса (не показано). Эта петлеобразная краевая область 36 переходит от наклонного участка 35 стенки в окружную канавку, состоящую из обеих боковых стенок 30b и 30а и изогнутого дна 30r в качестве основания канавки. Оба участка 30b, 30а стенок образуют вместе с дном 30r канавки окружную канавку 2а, которая располагается вокруг уровня 30 крышки, который через изгиб 30k примыкает в направлении радиально внутрь. В средней части крышки, при малом диаметре проходящей вплоть до краевой области, предусмотрен язычок 40 с захватным кольцом, показанным на приведенном виде в разрезе. Предусмотрены также обычная область открывания из насечек для определения элемента прерывания, а также углубления вокруг накладки, не показанные, однако, на виде в разрезе. Фиг.1 вышеупомянутого документа иллюстрирует возможный пример.

Во внешней стенке между внешней стенкой 30b канавки и участком 35 стенки предусмотрен другой участок 31 стенки, который отклоняется от постоянно проходящего наклона участка 35 стенки и имеет окружные элементы 31b, 31с в форме заплечиков, а также элемент 31а, по существу, с вертикальной ориентацией. Этот обозначенный как полоса участок 31 стенки на фиг.3а представлен на увеличенном виде в сечении, причем его высота на прямом участке составляет h₃₁.

Выше уровня 30 крышки, который вместо показанного, по существу плоского варианта выполнения, может также быть слегка выпуклым наружу, предусмотрен второй выпуклый наружу уровень 10 крышки, который должен обозначаться как внешний уровень крышки по отношению к закрытой банке, у которой снаружи можно видеть уровень 10 крышки. Он также имеет элемент открывания в виде язычка 41 для захвата с захватным кольцом и начало окружной канавки за счет перехода уровня 10 крышки через изгиб 10k, подобный изгибу 30а, а также внутреннюю стенку 10а канавки, и через изогнутый участок 10b также выступ радиально ориентированного дна 10r канавки. Они образуют начало образующейся здесь второй канавки 1а, причем выступ дна 10r канавки, прилегающий изгиб 10b, а также внутренняя стенка 10а канавки 1а совместно формируют окружной начинающийся у радиуса 10k кривизны фартук, образуя его соответствующие участки.

Выпуклость внешнего уровня 10 формируется перед монтажом под высоким давлением, например, по существу равным 6 бар (0,6 МПа), чтобы показать внутреннее давление в смонтированном состоянии, которое на его внутреннюю сторону совсем и не действует после того, как внутреннее давление закрытой банки (с создающим давление наполнением) воспринимается внутренним уровнем крышки (пункт 34).

Промежуток между обоими уровнями крышки обозначен в центре как h₂₀, причем осевые высоты имеют абсолютные значения величин h₁₀ и h₃₀ по отношению к внешнему уровню 10 крышки и внутреннему, или нижнему уровню 30 крышки. Отношение этих абсолютных значений высоты измеряется в самом глубоком месте крышки h₀, в данном случае на дне 30r канавки, или самой нижней плоскости Н, если крышка рассматривается как таковая. Если крышка рассматривается в ее развальцованном состоянии на банке, как показано на фиг.3, то самая низкая точка соответствует поднимаемому кольцу банки на выпуклом в виде свода основании банки для напитков.

Между обоими уровнями крышки на фиг.1 показана камера 20, которая снаружи не видна. В промежуточное пространство, камеру 20 в области внутреннего язычка для захвата может быть помещен объект, являющийся по своему характеру сюрпризом, например дискообразный элемент 44, несущий информацию о выигрыше, или иной физический объект 45, который снаружи скрыт и расположен в камере 20. Он находится в пространстве высотой h₂₀ между обоими уровнями 10 и 30 крышки.

Фиксация внешнего уровня 10 крышки над внутренним уровнем 30 крышки происходит посредством фартука 10а, 10r и, по существу, ориентированным по оси и выполненным в виде полосы участком 31 стенки в качестве зажимного соединения на внешней стенке крышки. К тому же следует указать на то, как, согласно фиг.2 и 2а, происходит установка верхнего уровня 10 крышки с фартуком 10а, 10b, 10r в зажимное соединение. Внешний радиальный размер свободной кромки 11 проходящего как участок основания канавки радиального донного участка 10r фартука выступает в ненагруженном состоянии за вертикально проходящую кольцевую плоскость V1 на дифференциальный размер dr (или соответственно Δr) по отношению к упомянутой плоскости и, тем самым, по отношению к обращенной внутрь плоскости прилегания узкой кольцевой полосы высоты h₃₁, причем этот узкий элемент по всей протяженности внешней стенки составляется из участков 35, 31b, 31с, 31, 31а, а также 30b вплоть до дна 30r канавки.

Вставка под давлением, созданным показанной на фиг.3 и 4 верхней деталью инструмента, обусловливает сдвиг свободной кромки 11, по меньшей мере, на величину дифференциального размера dr, причем прикладывается радиальная сила f_r и стенка 10а фартука нагружаются пружинящим образом, и в необходимом случае радиальный донный участок 10r фартука несколько деформируется по оси вниз и/или уровень 10 крышки слегка выгибается под действием приложенной упруго изгибающей силы. Это нагружение стенки фартука приводит лишь в незначительной степени к пластичной, но главным образом к упругой деформации, которая обеспечивает то, что кромка 11 вдоль кольцевой поверхности V1 скользит по изогнутому участку 31с и помещается на участок 31.

Если деталь инструмента со стыковочным ребром 50 по фиг.4 отводится в осевом направлении, то упругая сила f₁₁, как показано на фиг.1, сохраняется, и фартук своим радиальным участком и своей свободной кромкой 11 зажимается на участке 31 стенки. Образуется вторая канавка 1а, которая располагается радиально за пределами и по оси выше первой канавки 2а. Она также является окружной и видна снаружи, в то время как за счет добавления второго уровня 10 крышки с его фартуком первая канавка остается скрытой от наблюдателя. Образующееся внутреннее пространство - камера 20 тем самым также оказывается скрытым, но может стать доступной с помощью язычка 41 для открывания, как будет пояснено ниже.

Силы, прилагаемые свободной кромкой 11, обосновывающие действие зажима на участке 31 стенки, показаны на фиг.2 на увеличенном фрагменте конструкции. Первый изгиб 31b деформирован слабее по сравнению со вторым, выполненным более острым изгибом 31с. От него начинается узкий окружной участок 31 стенки, который служит в качестве посадочного или опорного места для восприятия зажимающей силы f₁₁, передаваемой от кромки 11, но обусловлена в значительной степени упругой податливостью стенки фартука, легкой пластической составляющей, а также в незначительной степени - легким изгибом уровня 10 крышки. При вставке второго уровня 10 крышки действуют силы f_a и f_r, как показано на фиг.2а. Податливость стенки фартука вниз под действием силы f_r и осевое надавливание показанной пунктиром частью 50 инструмента по фиг.4, обусловленное осевой силой f_a, вызывает продавливание свободной кромки 11 мимо изгиба 31с до достижения посадочного места. Когда инструмент 50 отводится, составляющая f₁₁ силы сохраняется, обеспечивая надежную посадку в качестве зажимного соединения, которое реализуется силовым замыканием.

Это позиционирование или вставка, также в качестве обоснования зажимного соединения за счет стыка, образованного силовым замыканием, поясняется более подробно с помощью фиг.2. Использованные здесь ссылочные позиции те же, что и на фиг.1. Кроме того, в качестве дополнительной иллюстрации будут использоваться фиг.4 и 4а, которые показывают, как верхний инструмент насаживает верхний уровень 10 крышки, который обозначен вместе со своей стенкой фартука так же, как и участок 1 крышки, на нижнюю или внутреннюю (рабочую) крышку 2. Для этого стыковочное ребро 50 прикладывается как окружное, протяженное в осевом направлении удлинение верхней головки 54 инструмента с радиально окружной опорой 54а и осевым удлинением 54b таким образом к фартуку, что имеет место плотный контакт, по меньшей мере, на донном участке 10r фартука. Стыковочное ребро 50 как охватывающая деталь головки 55 инструмента имеет при этом обращенную внутрь внешнюю поверхность 50b, которая проходит, по существу, аксиально и в нижней области выполнена изогнутой соответственно изгибу фартука. Она резко заканчивается, по существу, соответственно тому радиальному размеру, на котором заканчивается свободная кромка 11 на изогнутом донном участке 10r фартука, и проходит отсюда с наклонной кольцевой поверхностью 50а вверх. Кольцевая поверхность 50а имеет такие размеры и такую ориентацию, что она не прилегает к внешней стенке 35, а сохраняет некоторое расстояние z от нее, когда верхняя часть 55 инструмента опускается и своей переходной областью в месте перегиба 50* между обеими поверхностями 50b и 50а перемещается к посадочному месту, то есть окружному участку 31 стенки в виде полосы. Это перемещение показано на фиг.2.

Стыковочное ребро 50 здесь не показано, а проиллюстрировано только осевое и радиальное перемещение фартука. Упругое формование для сокращения дифференциального размера dr до нуля и до предпочтительно малых отрицательных значений относительно кольцевой поверхности V1 достигается осевым давлением стыковочного ребра 50, когда свободная кромка 11 буртика 31с отжимается радиально внутрь, в то время как осевая сила f_a от ребра 50 воздействует на радиально ориентированный донный участок 10r фартука. Это показано результирующей силой f_r, причем верхний участок 1 крышки уже опущен в осевом направлении на некоторый промежуток, как показано штриховой линией, что представляет вставленное состояние.

Во вставленном состоянии возникает сила f₁₁ на посадочном месте, обусловленная свободной кромкой 11. Показанное штриховой линией положение крышки соответствует смонтированному или вставленному состоянию, при котором свободная кромка 11 за счет проскальзывания мимо заплечика 31с отжимается радиально внутрь, причем возникающая сила определяется радиальным превышением размера dr. Если он слишком велик, то при монтаже могут возникнуть трудности и усилие расклинивания будет слишком высоким. Если радиальный дифференциальный размер dr слишком мал, то в зажимном соединении возникают слишком незначительные усилия и второй уровень крышки будет смонтирован не достаточно надежно.

Позиционированию свободной кромки 11 на месте посадки 31 способствует небольшой геометрический наклон α посадочного места 31 в форме конического образования под углом >0° вплоть до примерно 6°, так что более глубокое осевое погружение обеспечивает возникновение радиально увеличивающейся силы, или при отрицательном угле точка 31с фиксации должна будет проходиться.

Опорная плоскость V1 ориентируется по заплечику 31с и проходит параллельно оси 100. Он имеет диаметральный размер d₃₁, который показан на фиг.2а. По отношению к этому диаметральному размеру измеряется указанная дифференциальная величина dr, которая после прохождения заплечика 31с становится отрицательной, в то время как перед этим она была положительной.

Осевая высота зажимного соединения 31, 11 лежит, по существу, на высоте h₃₀ относительно горизонтальной плоскости Н, которая здесь определяется дном 30r внутренней окружной канавки 2а.

Высоту h₃₁ окружного участка 31 стенки в линейной области необходимо выбирать, по меньшей мере, соответствующей свободной кромке 11, но предпочтительно высота узкой полосы больше и составляет до двух или трех толщин листового металла в месте зажима. Осевая высота места зажима соответствует примерно размеру по высоте h₃₀, причем эта высота зависит от желательного объема или высоты h₂₀ камеры в месте язычков 40, 41 для захвата. Измеренные в осевом направлении осевые высоты внутренних участков 30а, 10а стенки соответствуют, по существу, одному и тому же размеру, чтобы канавки 2а, 1а выглядели, по возможности, сходными. Однако небольшого выступа острого изгиба 31с при переходе к месту зажима не всегда можно избежать, причем этот выступ при зажатом первом участке 1 крышки снаружи почти не заметен.

Снаружи крышка в собранном (смонтированном) состоянии действует как обычная крышка, которая весьма сходна с той геометрической формой, которая образуется участком 35 стенки, продолжением по фартуку 10r, 10а, а также внешним уровнем 10 крышки. Вследствие этого внутренний уровень 30 по отношению к обычной банке для напитков понижен, что достигается удлинением стенки 35, потому что к ней прилегает только внешняя стенка 30b канавки и лежащая между ними полоса 31. Тем не менее, изогнутая область 31b действует как выступ дна канавки, который соответствует дну 30r канавки внутренней канавки 2а. Продолжение этого дна канавки не является, однако, непрерывным, а торцом кромки 11 воздействует на участок 31 стенки, что достигается за счет изогнутого радиального донного участка 10r и внутренней стенки 10а фартука на верхнем уровне 10 крышки. Этот участок 10r, 10а фартука соответствует тому участку 30r, 30а внутренней крышки, который здесь обозначен не как фартук, а как внутренняя стенка канавки и дно канавки.

Изгиб 31b является более плавным, чем изгибы 31с и 31а. Эти обе ступени определяют переход к участку 31 стенки в виде полосы и от него, причем участок 31 ориентирован, по существу, по оси, но слегка наклонно. Если предусмотрен легкий наклон наружу участка 31 стенки, то достижение посадки зажимной кромки 11 с заданным допуском улучшается.

Разъединение зажимного соединения может обеспечиваться за счет преодоления радиальной силы f₁₁. Она преодолевается посредством осевого тягового усилия, которое исходит от уровня 10 крышки и вызывается язычком 41 для захвата. Когда он приводится в действие, возникает тяговое усилие, которое отсоединяет кромку 1 от полосы 31 и приводит к отделению при высвобождении радиального зажимного усилия f₁₁. Посредством этого верхний уровень 10 крышки удаляется с внутреннего уровня 30 крышки и камера 20 становится доступной для изъятия хранящихся в ней объектов 44 или 45. При движении открывания верхняя прорываемая часть в уровне 10 крышки, по меньшей мере, до упора открывается, благодаря чему возникает опорное действие на хранящийся объект 45, и осевое тяговое усилие может быть приложено более эффективно. Если в камеру вложен диск 44, который частично положен около захватного язычка 40, то тяговое усилие может прикладываться и без опорного действия, что улучшает возникающее действие отрывания и отделения верхней крышки, которое происходит неожиданным образом, однако четко.

Также могут быть реализованы и другие геометрические формы, отличные от показанной на фиг.2, причем стенка 10а фартука обладает, например, радиально внутрь ориентированной областью изгиба, чтобы воздействовать на внутреннюю стенку 30а канавки 2а. Действие силы тогда направлено радиально внутрь. Другие возможности приложения зажимных усилий, соответствующих f₁₁, для специалиста будут понятны из предыдущего описания.

Фиг.4 описана ниже более подробно в отношении расположенного сверху инструмента, что касается поверхностей 50b и 50а стыковочного ребра 50 инструмента, которое также показано на фиг. 2а в увеличенном виде. Окружная поверхность 50а как наклонно установленная коническая поверхность заканчивается в верхнем приемном пространстве 56, которое открыто вниз. Оно выполняется с такими размерами, что оно может охватить образованный фальц 37, как показано на фиг. 3 в левой половине чертежа. Внешняя деталь 52 инструмента и промежуточная деталь 53а обеспечивают плотную посадку детали 54b инструмента, несущей стыковочное ребро 50, на участок 54 корпуса показанной на фиг. 3 более подробно несущей части головки инструмента. Эта головка инструмента выполнена подвижной в осевом направлении с помощью не показанного на чертеже устройства, чтобы позиционироваться в положении обхвата, как показано на левой половине фиг. 3, и в исходном положении, как показано на правой половине фиг. 3. В исходном положении, которое также показано на фиг. 4 сверху, участок 1 крышки своей стенкой 10а, 10r фартука насаживается на стыковочное ребро 50 и при этом за счет пониженного давления удерживается на стыковочном ребре таким образом, что свободная кромка 11 может скользить по посадочному месту 31 при опускании. При таком проскальзывании открытое вниз пространство 56 принимает фальц 37, выполненный на верхнем краю банки 3 для напитков, который образован в процессе фальцевания края 36 крышки с помощью не показанного на чертежах механизма отбортовки корпуса. Скошенная плоскость 52а, которая предусмотрена на детали 52 инструмента, обеспечивает то, что головка инструмента при замыкании не сталкивается с охваченным участком 38 корпуса банки 3 для напитков, а согласуется с охваченным верхним участком корпуса банки для напитков.

Таким образом, поверхности 50а, 52а, а также нижнее открытое приемное пространство 56 образуют окружное приемное кольцо в верхней детали инструмента для захвата зоны фальца 37, причем радиально с внутренней стороны участок 1 крышки позиционируется на зажимное соединение 31, и к банке в остальном не касаются и не повреждают ее.

Внутренняя поверхность 50а образует при этом промежуток z относительно стенки 35, что можно легко представить из фиг. 4 и фиг. 2, но может иметь и другую форму, если она, по меньшей мере, на нижнем участке в области свободной кромки 11 выполнена таким образом, что проходит мимо места зажима полосы 31.

Дугообразно изогнутая поверхность 50b воздействует на широкую относительно радиального размера нижнего дугообразного участка 10а, 10r фартука базовую плоскость для приложения усилия вставления f_a согласно фиг. 2а при опускании верхней детали 55 инструмента согласно фиг. 3. Например, предусматривается дополнительный лежащий в нижней концевой области поверхности 50а скос 50а' или более значительное (не показано) скругление поверхности в местах перегибов 50' и 50'' или 50*, как показано на фиг. 2а на нижнем конце стыковочного ребра 50.

Представленное в левой половине фиг.3 состояние показано в увеличенном масштабе на фиг.4а, причем монтажный инструмент своим ребром 50 находится как раз в начале подъема вверх Y. На чертеже нанесены все опорные размеры, в частности участок 31 стенки, его диаметральный размер d₃₁, а также размер z промежутка и прилегающая к ступеньке 31с кольцевая поверхность V1. Кромка 11 помещена ниже размера d₃₁, и внешняя поверхность 50а ребра располагается, как максимум, касаясь, а в наилучшем случае с небольшим зазором относительно участка 31. При подъеме она удаляется, и дифференциальный размер dr в смонтированном состоянии меньше нуля. Смонтированное состояние является опорным пунктом для максимальной радиальной протяженности фронтальной геометрической формы 50а до места перегиба 50*. Если гипотетически представить состояние, которое на фиг.2 показано в верхнем положении внешнего уровня 10 крышки, то место перегиба оказалось бы в пределах линии V1, и радиальный размер dr выступал бы над местом перегиба 50*. Следует сослаться на конец обращенной внутрь поверхности 50b и начало обращенной вверх поверхности 50а, таким образом, на посадочное место крышки или, по меньшей мере, соответственно на его уступ 31с, и даже еще несколько дальше радиально внутрь, если участок 31 стенки наклонен по конусу. Отсюда следует критичное определение размеров геометрической формы ребра, в то время как определение зажимающего усилия задается через дифференциальный размер dr в незажатом состоянии.

Определение дифференциального размера dr по фиг.2 согласовывается таким образом, чтобы радиально приложенная сила f₁₁ не была слишком большой, и было возможно отрывание участка 1 крышки из зажимного соединения за счет приведения в действие системы 41 открывания. В качестве допустимых для этого размеров могут быть указаны значения dr в пределах от 1/10 до 2/10 мм. Внутренний диаметральный размер d₃₁ на нижнем конце уступа 31с и в начале окружного участка 31 стенки в данном примере составляет 48,59 мм. Возникающая в этих условиях сила лежит в пределах от 30N до 35N, чтобы обеспечить целесообразное открывание. Но эта сила не может быть точно предсказана заранее и должна устанавливаться в процессе регулирования, который осуществляется итерационным способом, как описано ниже.

Сначала должен быть рассмотрен монтажный инструмент для вставления верхнего уровня 10 крышки внешнего участка 1 крышки с его стенкой фартука, состоящей из осевого участка и радиально ориентированного изогнутого (дугообразного) донного участка. Стыковочное ребро 50, которое охватывает стенку фартука с внешней стороны, выполнено в осевом направлении более длинным, чем осевая длина фартука с его осевым участком 10а, и имеет обращенную внутрь верхнюю скошенную поверхность 50d, которая наклонена относительно более круто, чем проходящая с легким наклоном наружу поверхность 50а, которая ориентирована под углом >0°, но <30°, предпочтительно в диапазоне от 10° до 15°. Обращенная наружу поверхность сопряжена с местом перегиба 50* вблизи свободной кромки 11 на нижнем конце стыковочного ребра 50, причем перегиб переходит в дугообразный сегмент 50b, который определяет обращенную внутрь вторую поверхность стыковочного ребра 50. Она согласована, по меньшей мере, с радиальным изогнутым донным участком и находится в значительной степени в контакте с этими сегментами в начале вдавливания, особенно по отношению к донному участку 10r.

При опускании сегмента 1 крышки, контактирующего со стыковочным ребром и удерживаемого за счет пониженного давления, как показано на фиг.4 в верхней половине чертежа, место перегиба инструмента проходит между поверхностями 50b, 50а вдоль вертикально ориентированной кольцевой поверхности V1, затем по радиально внутрь обращенному окружному участку 31 стенки и позиционирует свободную кромку на нем. После этого деталь 54 инструмента со стыковочным ребром 50 вновь перемещается вверх. Накопленная упругая сила в качестве изгибающей силы путем упругой деформации части стенки 10а фартука образуется за счет преодоления уступа 31с из-за превышения размера dr и обеспечивает силовое замыкание на посадочном месте.

Приемное пространство 56 выполнено с такими размерами, что в нем может помещаться замкнутый фальц 37, как показано на левой половине чертежа на фиг.3.

Осевое верхнее положение инструмента 55 показано на фиг.4 и на фиг.3 в правой половине чертежа. Вставленное нижнее осевое положение показано на фиг.3 на левой половине чертежа, так что функция и принцип действия, а также геометрическое построение верхнего инструмента в качестве монтажного инструмента для закрывающей крышки, в частности верхний участок всей крышки, понятны из приведенных чертежей.

Показанная как плоская поверхность 50а внешняя поверхность стыковочного ребра 50 может также иметь и другую форму. Она должна только зацепляться в зажимном соединении. Расстояние z от этой внешней поверхности 50а до стенки 35 крышки обеспечивает такое надежное зацепление, без механической деформации крышки в остальном, после того как сегмент 10 крышки будет только позиционирован, но не требует изменять геометрическую форму крышки посредством монтажного инструмента. Расстояние z показано на фиг.4а, причем образуется, по существу, сохраняющийся постоянным промежуток до полосы между внешней поверхностью 50а и проходящей наклонно стенкой 35 крышки, вплоть до начала установочного края 36 крышки.

Радиально дальше наружу расположенные элементы 52, 53 монтажного инструмента показаны с болтом, как на фиг.3, закрепленным на головке 54а верхнего участка 54 инструмента, чтобы обеспечить возможность замены стыковочного ребра 50 с размещенными на нем опорными участками 54, 54а.

Вставление зажимной кромки 11 на посадочное место зависит от того, какая требуется упругая сила f₁₁, чтобы обеспечить надежную посадку с заданным допуском и разъединение этой посадки при приведении в действие рычага для открывания. Этому способствует превышение размера dr в качестве дифференциального размера согласно фиг.2. Этот размер определяется геометрической формой вырубки в штампе и размерами верхнего участка 1 крышки, а также первой формообразующей пластичной деформацией стенки 10а фартука в ее исходном положении. Эта пластичная деформация (например, путем глубокой вытяжки) может изменяться с помощью другого инструмента, согласно фиг.5, и, тем самым, радиальный размер dr может устанавливаться точно, дополнительно или независимо от геометрических размеров при вырубке и предварительном формовании этого верхнего сегмента 1 крышки, причем в этих процессах возможны отклонения, на которые можно воздействовать калибровочным инструментом, согласно фиг. 5, посредством копировальной обработки, компенсировать и определять заново.

Верхняя деталь 70 инструмента и нижняя деталь 60 инструмента в осевом направлении 100 являются подвижными относительно друг друга. Предпочтительным является вариант, при котором верхняя деталь 70 инструмента может переставляться в осевом направлении, а нижняя деталь 60 инструмента является неподвижной в качестве опорной части. Она имеет корпус 69 в качестве нижней опорной детали и дистанцирующий элемент 65, который определяет осевой размер h₆₅ опорной детали 60. Опорная деталь 60 имеет бортик 61, который ориентирован вверх и имеет кольцевую выемку 64, которая имеет внутреннюю кромку 62 и внешнюю кольцевую перемычку 63. Кольцевая перемычка 63 короче, чем стенка 10а фартука, как описано выше.

Сегмент 1 крышки, согласно фиг. 2, укладывается обратной стороной (поверхностью крышки вниз) в кольцевую выемку 64, так что изгиб 10k уровня крышки оказывается вблизи внутренней кромки 62 выемки 64. На чертеже показана ось 100, и инструмент симметричен относительно этой оси, так что показана и описана только левая половина.

Верхняя деталь 70 инструмента имеет калибровочную головку, которая имеет наклонную внешнюю плоскость 71, которая согласована с радиальным размером выемки 64 таким образом, что внутренний конец укладывается внутри нее, а внешний конец 71а - вне косой плоскости 71. Тем самым получается диапазон установки в зависимости от глубины установки верхней калибровочной головки 70, которая, со своей стороны, размещена на несущем элементе 72.

У прилежащей краевой области уровня 10 крышки верхний участок фартука располагается своим наружу направленным изогнутым донным участком 10r открыто вверх для зацепления со скошенной плоскостью 71, нижний конец которой проходит донный участок 10r, но в ходе установочного движения скошенная плоскость в определенном осевом положении касается внутренней поверхности изогнутого донного участка 10r. Начиная с этого касания, происходит пластичная деформация стенки 10а фартука, чтобы изогнутый донный участок 10r дальше отогнуть в направлении наружу и, тем самым, получить другой дифференциальный размер.

При точно заданной осевой глубине установки за счет изменения высоты h₆₅ дистанцирующего элемента 65 малыми приращениями dh, например за счет изменения вкладыша 65а шагами по 0,05 мм, может быть обеспечена очень точная регулировка пластичной деформации. Аналогичным образом, как в случае нижнего приемного инструмента 60, изменение глубины зацепления за счет изменения высоты дистанцирующего элемента 65 может происходить и для верхней головки 70 инструмента. Относительное смещение может осуществляться и за счет перемещения приемной детали 60 относительно неподвижно установленной калибровочной головки 70.

Установка точной величины dr происходит путем установки высоты h₆₅ дистанцирующего элемента 65. Практически приемлемым является диапазон установки с приращениями dr от 0,02 мм до 0,2 мм.

Затем осуществляется испытательный этап, на котором пластически сформированная кромка 10а фартука на уровне 10 крышки позиционируется с помощью монтажного инструмента по фиг.3 на втором участке 2 крышки с нижним уровнем 30 крышки за счет силового замыкания. Попытка открывания с помощью захватного рычага показывает измеримое усилие, которое достигается при регулировании дистанцирующего элемента 65 в рамках последующего открывания. Если это усилие слишком велико, то дистанцирующий элемент 65 может изменяться упомянутыми малыми приращениями dh, в данном случае в сторону уменьшения. Если усилие при открывании слишком мало, то пластичная деформация должна быть увеличена, что достигается за счет увеличения высоты h₆₅. Затем остающийся на той же самой глубине зацепления калибровочный инструмент 70 входит в зацепление своей скошенной плоскостью 71 на большую глубину и пластически деформирует изогнутый донный участок 10r и часть осевого участка 10а фартука того же самого или нового, еще не использовавшегося участка 1 крышки несколько сильнее, что приводит к увеличению dr.

Затем следует новое испытание, при котором верхний участок 1 крышки, деформированный повышенной пластичной деформацией с увеличенным dr, позиционируется с помощью инструмента по фиг.3 на нижней крышке 2 с уровнем 30 крышки путем силового замыкания на участке 31 стенки. Вновь с помощью тягового инструмента измеряется усилие при открывании в системе 41 открывания, и соответствующим образом точное задание силы открывания может быть определено, измерено и отрегулировано путем изменения с приращениями высоты h₆₅.

Затем отрегулированным таким образом способом последующие сегменты 1 крышек могут быть изготовлены большими партиями, чтобы также большими партиями позиционироваться в зажимном соединении 31, 11 с помощью монтажного инструмента по фиг. 3.

Изобретение относится к пищевой промышленности и предназначено для закрывания корпуса банки для напитков. В крышке предусмотрены внутренний и внешний уровни, которые в осевом направлении разнесены друг от друга на расстояние с образованием промежуточного пространства для размещения физического объекта, который не заметен снаружи - с направления наблюдения на внешний уровень крышки. Внутренний уровень через отформованный изогнутым участок, образующий канавку, окружающую уровень крышки, связан с установочным краем для установки на корпус банки для напитков. Внешний уровень крышки для формирования осевого промежутка по отношению к внутреннему уровню крышки зажат, по существу, радиально ориентированной составляющей силы, создаваемой фартуком, представляющим собой изогнутый в виде части U краевой участок внешнего уровня, с образованием зажимного соединения относительно внутреннего уровня крышки. Предложенная конструкция обеспечивает установку обоих уровней крышки без использования вспомогательных средств, а также делает банку неотличимой от банок с одним уровнем крышки. 6 н. и 27 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Закрывающая крышка для корпуса банки для напитков, причем в упомянутой крышке предусмотрены внутренний и внешний уровни крышки, которые в осевом направлении разнесены друг от друга на расстояние с образованием промежуточного пространства для размещения физического объекта, который не заметен снаружи с направления наблюдения на внешний уровень крышки;

(a) внутренний уровень крышки через отформованный изогнутым участок, образующий канавку, окружающую этот уровень крышки, связан с установочным краем для установки на корпус банки для напитков;

(b) внешний уровень крышки для формирования осевого промежутка по отношению к внутреннему уровню крышки зажат, по существу, радиально ориентированной составляющей упругой силы, создаваемой фартуком, представляющим собой изогнутый в виде части U краевой участок внешнего уровня, с образованием зажимного соединения относительно внутреннего уровня крышки.

(a) внутренний уровень через отформованный изогнутым участок, образующий первую канавку, окружающую этот уровень крышки, связан с установочным краем для установки на корпус банки для напитков;

(b) на внешнем уровне крышки предусмотрен краевой участок в форме фартука, который участком стенки выше отформованного изогнутым участка первой канавки образует смещенную относительно этой канавки в осевом направлении и радиально вторую канавку.

(I) по оси длиннее, чем внутренний осевой участок фартука;

(II) имеет обращенную внутрь первую поверхность, которая в значительной степени согласована, по меньшей мере, с радиальным донным участком;

(III) имеет обращенную наружу вторую поверхность, которая с образованием перехода, по существу, в форме перегиба на конце первой поверхности продолжается по оси вверх и радиально наружу, чтобы в состоянии захвата при опускании окружного ребра в осевом направлении обеспечить сохранение расстояния от внешней стенки крышки.