Предпосылки создания изобретения
Область техники, которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к закрывающему элементу для открытого торца сосуда и, более конкретно, повторно запечатываемому (укупорочному средству) с крышкой и уплотнительным клапаном, прикрепленным к крышке для того, чтобы закрывать разливное отверстие, выполненное в крышке. Изобретение также относится к повторно запечатываемому (укупорочному средству), которое использует комбинацию исходного механического воздействия и перепада давления для достижения и поддержания надежного герметичного уплотнения разливного отверстия емкости для напитков.
Описание известного уровня техники
Из предшествующего уровня техники известно большое количество сосудов для содержания различных типов пищевых продуктов, включая напитки и другие жидкости. Такие сосуды обычно включают цилиндр с образованным за одно целое основанием и открытым верхом. Они также содержат укупорочное средство, которое обычно закрывает открытую верхнюю часть и образует герметичное отверстие, через которое можно сливать содержимое сосуда после нарушения герметизации. Некоторые из укупорочных средств содержат повторно герметизирующие разливные отверстия, которые позволяют пользователю неоднократно открывать и закрывать отверстие.
Повторного запечатываемое укупорочное средство должно иметь прочную, простую и недорогую конструкцию, которая позволяет повторно выполнять закрывание и открывание, в то же время поддерживая надежное уплотнение, даже когда сосуд содержит жидкость под давлением. Оно должно позволять легко его открывать, и оно должно иметь локальную форму и быть ощущаемо для губ, как стакан для напитков. Повторно герметизирующее укупорочное средство должно также содержать чистую область, с которой губы входят в соприкосновение, ограждая ее от окружающей грязи или пыли. Дополнительно оно должно сводить к минимуму выплескивание и облегчать разливание.
В случае банок с напитками, большинство изобретений, которые прежде предлагали приспособить повторное запечатывание сосуда с газированным напитком, чтобы часть содержимого можно было сохранить для последующего использования, предлагали использовать разновидность пробки для бутылок, то есть, они включают введение некоторой разновидности заглушки в разливное отверстие, создаваемое нажатием на часть металлической крышки с выступами при первоначальном открывании. Ни одно из этих изобретений не было успешным с коммерческой точки зрения. Проблема состоит в том, что газированный напиток выпускает газ, который прикладывает силу в направлении смещения заглушки из отверстия. В жаркий день давление может прикладывать силу от сорока до пятидесяти фунтов. Если заглушка вставляется в отверстие с достаточным механическим усилием, чтобы оказывать сопротивление такой большой силе, среднему потребителю будет невозможно удалить заглушку при нормальных температурах использования. В конструкции обычных легко открывающихся крышек металлических банок предполагается, что потребитель может прикладывать силу не более 8 фунтов.
Один вариант выполнения настоящего изобретения исключает вышеупомянутую проблему, используя скользящее перемещение, которое является почти перпендикулярным основной вертикальной силе, создаваемой внутренним давлением. Есть два основных ограничения для этой конструкции. Первое состоит в том, что из-за тенденций деформации ползучести пластмассовых материалов, наиболее подходящих для таких клапанов, клапаны должны быть довольно толстыми, чтобы оказывать сопротивление силам, производимым внутренним давлением. Второе состоит в том, что внутреннее давление создает большую силу трения, которая оказывает сопротивление скольжению клапана.
Проблема возможности повторного запечатывания была решена для бутылок с узким горлышком с помощью использования бутылочных колпачков с резьбой. Благодаря механическому преимуществу, предоставляемому небольшим углом резьбы, достаточно умеренного скручивающего усилия для снятия колпачка, который закручен достаточно сильно для сопротивления высоким внутренним давлениям. Для бутылок с более широким горлышком этот тип укупорочного средства менее успешен. Хотя применяются те же механические преимущественные принципы, сила, прикладываемая давлением газа внутри бутылки, намного выше. Поэтому при высоком давлении напитка, сила трения, противостоящая вращению колпачка, будет неудобно высокой. Также известно, что имеющее резьбу или обжимные лепестки укупорочное средство на широкогорлой банке, подвергаемое внешнему давлению (то есть внутреннему вакууму), также может чрезвычайно трудно открываться.
Для уменьшения такой силы трения желательно иметь средство для отвода давления из банки или бутылки перед открыванием. Имеется несколько изобретений, в которых осуществляется сброс внутреннего давления перед полным открыванием укупорочного средства. К сожалению, в большинстве из этих изобретений газоотвод получают посредством начального вращения укупорочного средства. Такое средство газоотвода во время вращения предотвращает внезапное и, возможно, опасное выстреливание укупорочного средства, когда резьба на укупорочном средстве в конце концов отсоединяет его от емкости. Поскольку укупорочное средство должно вращаться, чтобы отвести давление, эти конструкции не могут помочь в уменьшении силы, требуемой для начального вращения.
Можно создать отдельную маленькую пробку, которая сначала закрывала бы отверстие газоотвода (в данном описании под отверстием газоотвода следует понимать прорезь или другое средство соединения между внутренней частью сосуда и внешней окружающей средой). Это требовало бы, чтобы потребитель сначала удалил эту маленькую пробку газоотвода, а затем, отдельным действием, удалил компонент, который запечатывает разливное отверстие. Было бы более желательно, чтобы одно и то же действие, которое первоначально обеспечивает газоотвод из банки, при продолжении могло открывать разливное отверстие.
С используемыми в настоящее время легко открывающимися торцами для металлических банок с напитками можно выполнить газоотвод и затем открыть торец с помощью одного и того же поднимающего движения. На начальном участке такого газоотвода, выполняют маленькую щель газоотвода, разрушая ослабленную линию в панели. К сожалению, эта форма газоотвода является необратимой. Даже если имеется средство для повторного запечатывания основного разливного отверстия, газ и жидкость могут все еще уходить через эту щель газоотвода.
Краткое изложение существа изобретения
В соответствии с настоящим изобретением, элемент укупорочного средства для закрывания открытого торца сосуда включает основной сектор корпуса, или крышку, прикрепленную к краевым участкам сосуда для напитков рядом с открытым торцом, и подвижный уплотнительный клапан, установленный на крышке. Крышка содержит сливное отверстие, или разливное отверстие, через которое жидкость сливают из сосуда. Уплотнительный клапан может перемещаться между первым положением, в котором он уплотняет разливное отверстие, и вторым положением, отстоящим от разливного отверстия.
В одном варианте осуществления уплотнительный клапан скользит по крышке при его перемещении из первого положения во второе. В этом варианте осуществления уплотнительный клапан крепят с возможностью вращения к крышке, а между крышкой и уплотнительным клапаном располагают уплотнительный вкладыш или прокладку, чтобы обеспечить герметичное уплотнение между этими двумя секторами.
В каждом из остальных вариантов осуществления настоящего изобретения уплотнительный клапан используют для закупоривания разливного отверстия сосуда для напитков таким образом, чтобы перепад давления, то есть, разница между внутренним давлением сосуда для напитков и давлением окружающей среды, усиливал уплотнение разливного отверстия. Например, когда уплотнительный клапан располагают внутри сосуда, то есть под крышкой сосуда, а уплотнительную прокладку устанавливают между уплотнительным клапаном и периметром разливного отверстия на нижней стороне крышки, внутреннее давление сосуда помогает привести уплотнительный клапан в герметичное зацепление с периметром разливного отверстия.
Во всех вариантах осуществления настоящего изобретения желательно использовать какой-либо вид физического воздействия, чтобы привести уплотнительный клапан в герметичное зацепление с периметром разливного отверстия, независимо от того, выше или ниже крышки помещают уплотнительный клапан. Как только сила уплотнения инициирована посредством какого-либо вида физического воздействия, газ в напитке постепенно улетучится из напитка и заполнит свободное пространство над жидкостью под крышкой, приводя к постепенному усилению внутреннего давления. Это создаст постепенно увеличивающийся перепад давлений, который усиливает уплотнение между уплотнительным клапаном и периметром разливного отверстия в тех вариантах осуществления, когда уплотнительный клапан расположен под крышкой. Хотя очевидно, что принципы настоящего изобретения можно применять к сосудам для негазированных напитков и даже к сосудам для напитков и пищевых продуктов, упакованных под вакуумом, особенно полезно применение настоящего изобретения для сосудов с напитками под повышенным давлением, которые обычно являются газированными напитками.
Во избежание загрязнения поверхностей, которые будут входить в соприкосновение с напитком или губами потребителя, также желательно иметь подвижный пылезащитный чехол на внешней стороне, то есть на верхней части крышки. Многие из вариантов осуществления настоящего изобретения включают в себя такой пылезащитный чехол. Преимущественно, что внешнее средство приведения в действие повторно запечатываемого укупорочного средства по настоящему изобретению обеспечивает средство для приведения в действие, перемещающее уплотнительный клапан между закупоренным и раскупоренным положением, а также служит в качестве пылезащитного чехла. Кроме того, должно быть понятно, что может быть полезно сбросить внутреннее давление сосуда для напитков до раскупоривания разливного отверстия. Это обусловлено тем, что внутреннее давление увеличивает силу, включающую силу трения между уплотнительным клапаном и периметром разливного отверстия крышки емкости, а также между уплотнительным клапаном и другими точками соприкосновения с сосудом. Как только внутреннее давление сосуда для напитков сброшено, эти созданные силы существенно уменьшаются, делая намного более легким раскупоривание разливного отверстия.
Конкретное преимущество настоящего изобретения состоит в том, что силы, необходимые для первоначального сброса давления, для уравнивания внутреннего давления с окружающим атмосферным давлением, намного меньше в различных показанных теперь вариантах осуществления по сравнению со многими обычными сосудами с напитками, включая бутылки, потому что с этими новыми повторно запечатываемыми укупорочными средствами, газоотвод осуществляется до начального перемещения уплотнительного клапана. Дополнительное преимущество состоит в том, что любые относительно большие усилия, которые должны быть приложены пользователем к внешнему средству приведения в действие для преодоления исходного механического воздействия, которое использовалось для первоначального уплотнения между уплотнительным клапаном и периметром разливного отверстия на нижней стороне крышки, должны быть приложены только на относительно короткий период времени. Это является важным усовершенствованием по сравнению с крышками сосудов с напитками, которые требуют от пользователя приложения большего усилия по всей длине продвижения средства приведения в действие для преодоления сил от механического воздействия.
Чтобы обеспечить возможность получения многократно повторяющегося повторного запечатывания и повторного открывания разливного отверстия и сохранения приемлемого давления внутри сосуда для напитков после повторного запечатывания так, чтобы газированные напитки все еще оставались газированными при хранении в течение длительных периодов времени, необходимо не только вновь запечатать разливное отверстие, но также и вновь закупорить любое средство газоотвода, которое используют для первоначального сброса внутреннего давления сосуда для напитков. Фактически, если газоотвод заново не закупорить, жидкий продукт также может вытечь через газоотвод, когда сосуд лежит на этой стороне. Хотя повторное запечатывание средства газоотвода можно осуществлять после повторного запечатывания разливного отверстия, наиболее предпочтительно, чтобы средство газоотвода вновь было закупорено до или, по меньшей мере, в течение повторного запечатывания разливного отверстия, чтобы пользователь не забыл вновь закупорить газоотвод, когда снова закупоривает разливное отверстие. В качестве альтернативы, в вариантах осуществления, где средство газоотвода закрывают вслед за повторным запечатыванием разливного отверстия, предпочтительно обеспечение осязательного и/или слышимого напоминания, которое активизируется при повторном запечатывании средства газоотвода так, чтобы пользователь был уверен, что и разливное отверстие, и средство газоотвода вновь запечатаны. Способ, с помощью которого достигают этих и других особенностей настоящего изобретения, объясняется более подробно в последующем подробном описании предпочтительных вариантов осуществления и прилагаемых чертежах.
Краткое описание чертежей
Для более полного понимания данного изобретения следует обратиться к вариантам осуществления изобретения, изображенным более подробно на прилагаемых чертежах и описанным ниже посредством примеров изобретения. На чертежах
фиг.1 - вид сверху варианта осуществления укупорочного элемента по настоящему изобретению в местоположении над емкостью;
фиг.2 - вид в разрезе, взятом по линии 2-2 фиг.1;
фиг.3 - вид спереди в вертикальной проекции укупорочного элемента фиг.1 в местоположении над сосудом;
фиг.4 - вид сверху укупорочного средства фиг.1, изображающий сектор клапана, когда его передвигают из первого положения фиг.1 во второе положение, где он не закрывает сливное отверстие укупорочного элемента;
фиг.5 - увеличенный вид в разрезе левого участка фиг.2;
фиг.6 - изображение в разобранном виде второго варианта осуществления повторно запечатываемого укупорочного средства для сосуда с напитками согласно настоящему изобретению, в котором уплотнительный клапан первоначально расположен под разливным отверстием в крышке;
фиг.7 - увеличенное изображение в разобранном виде взаимосвязи между внешним средством приведения в действие и уплотнительным клапаном повторно запечатываемого укупорочного средства, показанного на фиг.6;
фиг.8 - перспективное изображение уплотнительного клапана повторно запечатываемого укупорочного средства, показанного на фиг.6;
фиг.9a - вид сверху запечатываемого укупорочного средства, показанного на фиг.6, с внешним средством приведения в действие в его начальном положении, и в котором и разливное отверстие сосуда для напитков, и газоотвод герметизированы;
фиг.9b - вид снизу повторно запечатываемого укупорочного средства, показанного на фиг.6, изображающий повторно запечатываемое укупорочное средство в тот же момент времени, что и на фиг.9a, и взятый по линии 9b-9b фиг.6, в котором уплотнительный клапан находится в своем исходном положении;
фиг.10a - вид сверху повторно укупорочного средства, показанного на фиг.6, с внешним средством приведения в движения, перемещенным в промежуточное положение, в котором газоотвод повторно запечатываемого укупорочного средства откупорен, а разливное отверстие сосуда для напитков все еще закупорено;
фиг.10b - вид снизу повторно запечатываемого укупорочного средства, показанного на фиг.6, изображающий повторно запечатываемое укупорочное средство в тот же момент времени, что и на фиг.10a, с уплотнительным клапаном, находящимся все еще в своем исходном положении;
фиг.11a - вид сверху повторно запечатываемого укупорочного средства, показанного на фиг.6, с внешним средством приведения в действие, перемещенным в заключительное положение, в котором газоотвод повторно запечатываемого укупорочного средства раскупорен и разливное отверстие сосуда для напитков раскупорено;
фиг.11b - вид снизу повторно запечатываемого укупорочного средства, показанного на фиг.6, изображающий повторно запечатывающее укупорочное средство в тот же момент времени, как и на фиг.11a, с уплотнительным клапаном, перемещенным в его заключительное положение;
фиг.12 - перспективное изображение, с разрывом, пластикового сосуда для напитков, имеющей повторно запечатываемое укупорочное средство типа, показанного на фиг.6;
фиг.13 - перспективное изображение, с разрывом, сосуда для напитков в форме металлической банки, включающего повторно запечатываемое укупорочное средство типа, показанного на фиг.10;
фиг.14 - изображение в разобранном виде третьего варианта осуществления повторно запечатываемого укупорочного средства для сосудов для напитков согласно настоящему изобретению;
фиг.15 - изображение в разобранном виде измененной версии третьего варианта осуществления повторно запечатываемого укупорочного средства для сосудов для напитков согласно настоящему изобретению;
фиг.16 - увеличенное изображение в разобранном виде взаимосвязи между внешним средством приведения в действие и уплотнительным клапаном повторно запечатываемого укупорочного средства, показанного на фиг.15;
фиг.17 - изображение в разобранном виде четвертого варианта осуществления повторно запечатываемого укупорочного средства для сосудов для напитков согласно настоящему изобретению;
фиг.18 - изображение в разобранном виде пятого варианта осуществления повторно запечатываемого укупорочного средства для сосудов для напитков согласно настоящему изобретению;
фиг.19 - изображение снизу повторно запечатываемого укупорочного средства на фиг.18;
фиг.20 - вид в поперечном разрезе, взятом по линии 20-20 на фиг.19;
фиг.21 - изображение в разобранном виде измененной версии пятого варианта осуществления повторно запечатываемого укупорочного средства для емкостей для напитков по настоящему изобретению;
фиг.22 - перспективное изображение, с вырезом, шестого варианта осуществления повторно запечатываемого укупорочного средства для сосудов для напитков согласно настоящему изобретению с внешним средством приведения в действие в его начальном положении, и в котором и разливное отверстие сосуда для напитков, и газоотвод закупорены;
фиг.23 - вид слева, с частичным вырезом, повторно запечатываемого укупорочного средства для сосудов для напитков, показанного на фиг.22, с внешним средством приведения в действие, перемещенным в промежуточное положение, в котором газоотвод повторно запечатываемого укупорочного средства раскупорен, а разливное отверстие сосуда для напитков все еще герметизировано;
фиг.24 - увеличенное изображение, с вырезом, примерного механизма газоотвода для повторно запечатываемого укупорочного средства, предназначенного для сосудов для напитков, показанных на фиг.22;
фиг.25 - вид слева повторно запечатываемого укупорочного средства для сосудов для напитков, показанного на фиг.22, с внешним средством приведения в действие, перемещенным в заключительное положение, в котором газоотвод повторно запечатываемого укупорочного средства раскупорен и разливное отверстие сосуда для напитков раскупорено;
фиг.26 - изображение в разобранном виде седьмого варианта осуществления повторно запечатываемого укупорочного средства согласно настоящему изобретению;
фиг.27 - вид сзади в плане механизма приведения в действие повторно запечатываемого укупорочного средства согласно настоящему изобретению, показанного на фиг.26;
фиг.28 - перспективное изображение, с вырезом, восьмого варианта осуществления повторно запечатываемого укупорочного средства согласно настоящему изобретению;
фиг.29 - перспективное изображение девятого варианта осуществления повторно запечатываемого укупорочного средства согласно настоящему изобретению;
фиг.30 - вид в поперечном разрезе повторно запечатываемого укупорочного средства для сосудов для напитков, показанного на фиг.29;
фиг.31 - изображение в разобранном виде десятого варианта осуществления повторно запечатываемого укупорочного средства согласно настоящему изобретению;
фиг.32 - вид в поперечном разрезе повторно запечатываемого укупорочного средства для сосудов для напитков, показанного на фиг.31; и
фиг.33 - вид снизу повторно запечатываемого укупорочного средства для сосудов для напитков, показанного на фиг.22, взятый по линии 33-33 фиг.22.
В то время как последующее раскрытие описывает изобретение со ссылкой на различные варианты осуществления и модификации этих вариантов осуществления, следует понимать, что изобретение не ограничено этими вариантами осуществления и модификациями. Кроме того, следует понимать, что чертежи представлены не в масштабе, и что графические символы, схематические представления и фрагментарные изображения, в частности, иллюстрируют вариант осуществления. В некоторых случаях раскрытие может не включать детали, которые не являются необходимыми для понимания настоящего изобретения, типа обычных деталей изготовления и сборки.
Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления
Повторно запечатываемое укупорочное средство согласно настоящему изобретению, обозначенное в целом ссылочной позицией 10, закрывает открытый верх сосуда 12 для напитков. Сосуд 12 для напитков может быть широкогорлым пластиковым корпусом, металлической банкой или любым другим корпусом, выполненным из любого подходящего материала. Повторно запечатываемое укупорочное средство 10 может быть одной деталью, изготовленным за одно целое узлом или компонентом, сделанным из одно- или многослойного пластмассового материала типа полиолефина или полипропилена, полиэтилена (PET) или любого другого подходящего материала, который создает газовый барьер и имеет достаточную прочность, упругость и коррозийную стойкость. Повторно запечатываемое укупорочное средство 10 включает крышку 18 и уплотнительный клапан 22, прикрепленный к крышке с возможностью смещения.
Обращаясь теперь к фиг.1-5, отметим, что первый вариант осуществления настоящего изобретения включает повторно запечатываемое укупорочное средство 10, имеющее основной сектор корпуса, или крышку 18, с краевым участком 123b, который имеет одну и ту же форму по всей окружности сосуда 12 для напитков. Кроме того, соединение между уплотнительным клапаном 22 и крышкой 18 является отдельным центральным элементом 150 относительно центра повторно запечатываемого укупорочного средства 10 и сосуда 12. Этот центральный элемент включает участок кнопки уплотнительного клапана 22 и углубление взаимодействия крышки 18. В этом варианте осуществления уплотнительный клапан 22 с возможностью вращения подсоединен к крышке 18. Уплотнительный клапан 22 поворачивается из первого положения, показанного на фиг.1, против часовой стрелки во второе положение, показанное на фиг.4, в сторону от сливного отверстия или разливного отверстия 20 в крышке 18. В первом положении, уплотнительный клапан 22 закрывает разливное отверстие 20; а сплошной уплотнительный вкладыш 127, расположенный в бороздке 124g и прикрепленный к уплотнительному клапану 22, образует герметичное уплотнение вокруг разливного отверстия 20. Вкладыш 127 является упругим элементом, сделанным из резины или любого другого подходящего материала.
Крышка 18 включает ограничительный участок 123i, который зацепляет боковую сторону уплотнительного клапана 22, чтобы остановить дальнейшее вращение по часовой стрелке уплотнительного клапана 22 за пределы положения, показанного на фиг.1, и прикладывает силу по направлению вниз к периметру разливного отверстия 20 в крышке 18 сосуда 12 для напитков, которая может инициировать и помогать поддерживать уплотнение между сектором клапана и основным сектором корпуса. Крышка 18 также включает разрушаемый выступ 123j, который уплотнительный клапан 22 ломает, но не отсоединяет, в первый раз, когда уплотнительный клапан 22 поворачивают из первого положения во второе (эти отличительные признаки свидетельствуют о любых манипуляциях с повторно запечатываемым укупорочным средством 10). Уплотнительный клапан 22 может содержать участок ручки (не показанный), используемый для приведения в действие сектора между первым и вторым положениями и для усиления жесткости уплотнительного клапана 22.
Первый вариант осуществления, показанный на фиг.1-5, также включает бороздки в краевом участке крышки 18 и резьбу взаимодействия на внутренней стороне краевого участка уплотнительного клапана 22. Эта резьба вдавливает уплотнительный клапан 22 внутрь сосуда 12 для напитков, когда уплотнительный клапан 22 перемещают из второго положения в первое. Это действие обеспечивает лучшее уплотнение между основным сегментом корпуса и сегментом клапана. Это добавляет силу уплотнения, обеспеченную ограничительным участком 123i.
В этом первом варианте осуществления процедуры типа "пристегивания" образуют соединение между укупорочным средством 10 и сосудом 12 для напитков. Процедуры типа "пристегивания" включают в себя обычные двойные подобные закатке и надавливанию способы. Однако должно быть понятно, что существуют различные другие способы, с помощью которых укупорочное средство 10 можно соединять с сосудом 12 для напитков, такие как резьбовое соединение.
Во втором варианте осуществления настоящего изобретения, показанном на фиг.6-13, повторно запечатываемое укупорочное средство 10 для сосуда 12 для напитков, имеющее основание 14, боковую стенку 16 и верхнюю панель или крышку 18, имеющую разливное отверстие 20, включает уплотнительный клапан 22 и внешнее средство 24 приведения в действие, принимающее форму пылезащитного чехла 26. Термины "пылезащитный чехол 26" и "внешнее средство 24 приведения в действие" используются взаимозаменяемым образом на протяжении всего этого описания, хотя следует принимать во внимание, что внешнее средство приведения в действие также не может обеспечивать защиту от загрязнения. В этом варианте осуществления и уплотнительный клапан 22, и пылезащитный чехол 26 скользят в плоскостях, в общем параллельных крышке 18. Однако, как объясняется более подробно ниже, настоящее изобретение не ограничено уплотнительными клапанами и средством приведения в действия, которые скользят в плоскостях, в общем параллельных крышке, а кроме того, включает уплотнительные клапаны и средство приведения в действие, которые перемещаются также и в других плоскостях.
Преимущественно между уплотнительным клапаном 22 и периметром разливного отверстия 20 образована уплотнительная поверхность. Уплотнительная поверхность может иметь форму отдельной уплотнительной прокладки 28. Как вариант, уплотнительный клапан 22 можно делать из достаточно упругого материала, чтобы устранить необходимость в уплотнительной прокладке 28. Уплотнительную прокладку 28 предпочтительно делают из упругих материалов, типа этиленвиниловых ацетатных сополимерных смол или модифицированного кислотой этиленакрилата. Хотя должно быть понятно, что уплотнительную прокладку 28 можно прикреплять либо по периметру разливного отверстия на нижней стороне 19 крышки 18, либо к верхней поверхности уплотнительного клапана 22, предпочтительно, по производственным соображениям, уплотнительную прокладку 28 прикреплять к верхней поверхности уплотнительного клапана 22.
Как лучше всего показано на фиг.7, соединение между уплотнительным клапаном 22 и внешним средством 24 приведения в действие достигается в этом втором варианте осуществления посредством множества направленных вверх выступов 30 уплотнительного клапана 22, входящих в отверстие 31 гнезда 32, определенного зацепляющими выступы элементами 33, предпочтительно изготовленными за одно целое с пылезащитным чехлом 24 и проходящими от него вниз через прорезь 34 в крышке 18. Элементы 35 ребер также могут быть выполнены на нижней стороне пылезащитного чехла 26 для скользящего зацепления в общем горизонтальных бороздок 37, обеспеченных в наиболее удаленных боковых стенках выступов 30 для фиксации уплотнительного клапана 22 и внешнего средства 24 приведения в действие в постоянной вертикальной взаимосвязи друг с другом, по меньшей мере пока внешнее средство 24 приведения в действие вызывает перемещение уплотнительного клапана 22. Как объясняется более подробно ниже, во время перемещения уплотнительного клапана 22 в вариантах осуществления, где они оба перемещаются в общем в плоскости крышки 18, чтобы избежать наклона или перекоса либо уплотнительного клапана 22, либо пылезащитного чехла 26 во время открывания или повторного закрывания сосуда 12 для напитков, полезно поддерживать постоянную вертикальную взаимосвязь между уплотнительным клапаном 22 и внешним средством 24 приведения в действие.
Перед раскупориванием уплотнительного клапана 22 весьма желательно, чтобы внутреннее давление емкости 12 для напитков в общем уравнялось с окружающей средой. Иначе трение между нижней стороной 19 крышки 18 и уплотнительным клапаном 22 или другие силы, вызванные разностью давлений, могут быть слишком большими для многих пользователей, чтобы преодолеть их с разумным усилием. Отведение внутреннего давления выполняют с помощью средства газоотвода, которое предпочтительно имеет форму отверстия уравнивания давления или прорези 36 газоотвода. Прорезь 36 газоотвода может быть выполнена в уплотнительном клапане 22 или, в качестве альтернативы, может принять форму селективно вскрываемой прорези (не показанной) в крышке 18, которая закрыта по меньшей мере участком пылезащитного чехла 26. В участке пылезащитного чехла 26 также предпочтительно выполнен некоторый тип отводящего канала 38.
Когда пылезащитный чехол 26 находится в исходном закрытом положении, показанном на фиг.9a и 9b, нижняя поверхность 39 одного из зацепляющих выступы элементов 33 первоначально плотно закрывает прорезь 36 газоотвода. Когда пылезащитный чехол 24 немного перемещают из его начального положения в промежуточное положение, показанное на фиг.10a и 10b, нижняя поверхность 39 зацепляющего выступ элемента 33 раскрывает прорезь 36 газоотвода, быстро позволяя прорези 36 газоотвода соединиться с отводящим каналом 38 и обеспечивая возможность внутреннему давлению сосуда 12 для напитков уравняться с атмосферным давлением. В результате, трение между уплотнительным клапаном 22, уплотнительной прокладкой 28 и нижней стороной 19 крышки 18 уменьшается до уровня, который допускает перемещение уплотнительного клапана 22 только с приемлемой степенью усилия, прикладываемого пользователем к пылезащитному чехлу 26. В предпочтительном повторно герметизирующем укупорочном средстве по настоящему изобретению, пылезащитный чехол 24 перемещают приблизительно на 15° от начального положения, показанного на фиг.9a, в промежуточное положение, показанное на фиг.10a.
Важно, чтобы перемещение пылезащитного чехла 26 сразу же не привело к перемещению уплотнительного клапана 22. Вместо этого имеется задержка, или время задержки, вызванное резервом времени между начальным перемещением пылезащитного чехла 26 и начальным перемещением уплотнительного клапана 22. Этот резерв времени может быть обеспечен созданием разницы между соответствующими углами, такими как α и β, между поверхностями элементов, которые зацепляют друг друга для инициирования приводного перемещения уплотнительного клапана 22, достаточный, чтобы обеспечить газоотвод до перемещения уплотнительного клапана 22. В варианте осуществления, показанном на фиг.14, этот резерв времени предпочтительно обеспечен приблизительно 15° относительного движения пылезащитного чехла 26, чтобы обеспечить газоотвод до перемещения уплотнительного клапана 22. Точно также, после повторного закрывания повторно запечатываемого укупорочного средства 10, резерв времени позволяет повторно запечатать прорезь 36 газоотвода до перемещения уплотнительного клапана 22 назад в его исходное закрытое положение под разливным отверстием.
После того, как один из зацепляющих выступы элементов 33 входит в соприкосновение с радиальной стенкой одного из выступов 30, дальнейшее перемещение (в этом варианте осуществления вращение) внешнего средства 24 приведения в действие приводит к соответствующему перемещению уплотнительного клапана 22, таким образом открывая разливное отверстие 20, как показано на фиг.11a и 11b.
До раскупоривания прорези 36 газоотвода силы от внутреннего давления сосуда 12 для напитков помогают поддерживать прорезь 36 газоотвода герметизированной, смещая выступ 30 по направлению к нижней поверхности 39 зацепляющего выступ элемента 30 в положение, в котором отводящий канал 38 и прорезь 36 не соединены, поскольку прорезь 36 газоотвода закрыта, благодаря чему нижняя поверхность 39 препятствует прохождению газов через прорезь газоотвода.
То, что резерв времени дает возможность для задержки между начальным перемещением пылезащитного чехла 26 и начальным перемещением уплотнительного клапана 22 не только перед открыванием разливного отверстия 20, но также и до закрывания разливного отверстия, является особенно полезным, поскольку это позволяет вновь закупоривать прорезь 36 газоотвода с помощью пассивного процесса, так что пользователь не будет забывать вновь закупоривать газоотвод после повторной герметизации разливного отверстия 20, нежелательно позволяя теряться всему газированию. В течение этого обратного резервного периода, то есть до закрывания разливного отверстия, прорезь 36 газоотвода закрыта нижней поверхностью 39 одного из зацепляющих выступы элементов 30, таким образом вновь закупоривая газоотвод. После этого непрерывное движение скольжения внешнего средства 24 приведения в действие приводит к повторной герметизации разливного отверстия 20 в крышке 18, возвращая уплотнительный клапан 22 в его исходное положение. Как вариант, повторно запечатываемое укупорочное средство согласно настоящему изобретению может иметь такую конструкцию, что повторное запечатывание прорези 36 газоотвода не происходит до окончания повторной герметизации разливного отверстия 20. В такой альтернативной конструкции желательно обеспечить слышимое и/или осязаемое напоминание, которое приводится в действие после повторной герметизации прорези 36 газоотвода, чтобы пользователь не просто повторно закрыл пылезащитный чехол 26 и забыл вновь закупорить прорезь 36 газоотвода, таким образом заставляя напиток снижать свое насыщение газами.
В каждом варианте осуществления настоящего изобретения используются средства физического воздействия для инициирования уплотнения между уплотнительным клапаном 22, уплотнительной прокладкой 28 и периметром разливного отверстия 20. Как только герметизация инициирована, усиление внутреннего давления от газов внутри сосуда 12 для напитков, собирающихся в свободном пространстве под крышкой, вызывает перепад давлений, который постепенно приводит к появлению осевой силы, стремящейся усилить герметизацию между уплотнительным клапаном 22, уплотнительной прокладкой 28 и периметром разливного отверстия 20, во всех вариантах осуществления, в которых уплотнительный клапан 22 первоначально размещен под периметром разливного отверстия 20, то есть под крышкой 18. Для создания начальной герметизации источник средства физического воздействия, показанный на фиг.6, принимает форму одного или более направленных внутрь кольцевых ребер 44, отклоненных на заданное расстояние вниз от нижней стороны 19 крышки 18, выполненных на внутренней кольцеобразной стенке, проходящих вниз от нижней стороны 19 крышки 18.
Заданное расстояние по меньшей мере для одного из ребер 44 по меньшей мере немного меньше, чем объединенная толщина уплотнительного клапана 22 и уплотнительной прокладки 28, так что, когда отдаленный от центра конец 23 уплотнительного клапана 22 находится между по меньшей мере одним из ребер 44 и нижней стороной 19 крышки 18, создается тугая посадка, смещающая уплотнительный клапан 22 в направлении к нижней стороне 19 крышки 18 и осуществляющая герметизацию между уплотнительным клапаном 22, уплотнительной прокладкой 28 и периметром разливного отверстия 20. Предпочтительно, чтобы верхние поверхности ребер 44 постепенно наклонялись так, чтобы во время вращения уплотнительного клапана 22, расстояние между ребрами 44 и нижней стороной 19 крышки 18 уменьшалось по мере того, как уплотнительный клапан 22 будет подходить к положению непосредственно под разливным отверстием 20. Отдаленный от центра конец 23 уплотнительного клапана 22 также может быть сужен, как показано на фиг.3, для облегчения наклонного взаимодействия между уплотнительным клапаном 22 и ребрами 44.
Преимущественно настоящее изобретение делает ненужным преодоление сильного трения между уплотнительным клапаном 22 и ребрами 44 на протяжении всего движения уплотнительного клапана 22 из положения, показанного на фиг.10b, в положение, показанное на фиг.11b. После того, как начальное воздействие, которое помогло создать герметизацию между уплотнительным клапаном 22 и периметром пылезащитного чехла 20, преодолено, поскольку пылезащитный чехол 26 продолжает перемещать уплотнительный клапан 22, суженный отдаленный от центра конец 23 уплотнительного клапана 22 движется с увеличивающейся легкостью, когда расстояние между верхней частью ребер 44 и нижней стороной 19 крышки 18 увеличивается. Таким образом, пользователю необходимо приложить только умеренное усилие к лепесткам 40, 42 пылезащитного чехла 26, чтобы привести уплотнительный клапан 22 в полностью открытое положение, показанное на фиг.11b.
Для предотвращения нарушения соосности пылезащитного чехла 26 или уплотнительного клапана 22 во время этого наклонного взаимодействия между уплотнительным клапаном 22 и ребрами 44, когда уплотнительный клапан 22 открывают или закрывают, желательно обеспечить возможность уплотнительному клапану 22, который зафиксирован в осевом направлении на пылезащитном чехле 26 ребрами 35, входящими в бороздки 37 (по меньшей мере в то время, как внешнее средство 24 приведения в действие перемещает уплотнительный клапан 22), перемещаться вертикально относительно крышки 19. Это достигается посредством приподнятых кнопок 41, имеющихся на верхней поверхности уплотнительного клапана 22, которые перемещаются по изогнутым, наклонным каналам 43. На нижней стороне пылезащитного чехла 26 можно выполнить соответствующую пару кнопок, которые перемещаются по изогнутым, наклонным каналам (не показанным) на верхней поверхности крышки 18.
Другое преимущество настоящего изобретения состоит в том, что поскольку усилие, которое пользователь должен прикладывать к внешнему средству 24 приведения в действие, является относительно маленьким в течение начального сброса внутреннего давления емкости 12 для напитков, можно выполнить деталь индикации вскрытия, которую пользователь может легко сломать при начальном газоотводе. Как лучше всего показано на фиг.9a, 10a и 11a, деталь индикации вскрытия может иметь форму приподнятого центрального элемента 64, выполненного на крышке 18, закрепляя внешнее средство 24 приведения в действие в полностью закрытом исходном положении посредством хрупкой перегородки 66 около бокового края внешнего средства 24 приведения в действие. Преимущественно хрупкая перегородка 66 является неотъемлемой частью пылезащитного чехла 26. Когда пылезащитный чехол 26 перемещают в промежуточное положение, чтобы обеспечить возможность газоотвода, перегородка 66 ломается, обеспечивая индикацию того, что пылезащитным чехлом 26 повторно запечатываемого укупорочного средства 10 на сосуде 12 для напитков уже манипулировали. Приподнятый центральный элемент предпочтительно также имеет расклепанную в виде шляпки гриба верхнюю часть (не показанную), которая препятствует тому, чтобы пылезащитный чехол приподнимали из зацепления с возможностью вращения с центральным элементом, не ломая перегородку. Поскольку другие силы, необходимые для свободного перемещения пылезащитного чехла во время газоотвода, незначительны, для разрушения разрушаемой перегородки можно приложить бульшее усилие, таким образом создавая более заметную индикацию вскрытия. Преимущественно центральный элемент 64 также можно выполнить с ограничителем для предотвращения чрезмерного вращения внешнего средства 24 приведения в действие, чтобы обратный конец пылезащитного чехла 26 не поворачивался настолько далеко, чтобы блокировать разливное отверстие 20.
Обращаясь теперь к фиг.14-16, отметим, что третий вариант осуществления настоящего изобретения использует заклепочную сборку байонетного типа между внешним средством 24 приведения в действие и уплотнительным клапаном 22. Как и во втором варианте осуществления, между начальным перемещением пылезащитного чехла 26 и уплотнительного клапана 22 имеется период задержки, достигаемый посредством выполнения гнезда 32, которое больше горизонтальной планки 46 в перевернутом T-образном соединительном элементе 48 уплотнительного клапана 22. Как лучше всего показано на фиг.15, стержень или опора 49 перевернутого T-образного соединительного элемента 48 проходит вверх через прорезь 34, выполненную в крышке 18, и через принимающую опору прорезь 50, выполненную в пылезащитном чехле 26. Затем верхнюю часть опоры 49 расплющивают (не показано) для получения заклепочной взаимосвязи между пылезащитным чехлом 26 и уплотнительным клапаном 22. Несмотря на заклепочную взаимосвязь, пылезащитный чехол 26 может все еще перемещаться относительно уплотнительного клапана 22 в течение периода задержки, то есть до одной из стенок гнезда 32, соприкасающейся с одной из боковых сторон горизонтальной планки 46. Отводящий канал 38 селективно соединяется с прорезью 36 газоотвода, имеющейся в уплотнительном клапане 22, как только пылезащитный чехол 26 достигнет промежуточного положения, то есть положения, показанного на фиг.l0a, которое снимает внутреннее давление емкости для напитков. В этот момент одна или больше стенок гнезда 32 входит в соприкосновение с одой или более сторон горизонтальной планки 46, после чего дальнейшее вращательное движение пылезащитного чехла 26 приводит к соответствующему вращению уплотнительного клапана 22, которое открывает разливное отверстие 20 в крышке 18.
Должно быть понятно, что герметизация прорези 36 газоотвода для предотвращения уравнивания внутреннего и атмосферного давления способом, показанным на фиг.7, требует нажатия в осевом направлении. Поскольку температурные изменения и другие внешние условия, типа изменений высоты над уровнем моря, могут вызывать весьма значительные изменения в перепаде давления между внутренней частью сосуда 12 для напитков и атмосферой окружающей среды, есть возможность, что крышка 18 подвергнется некоторым отклонениям в осевом положении, предоставляя возможность для утечки газов через прорезь 36 газоотвода, если такие отклонения достаточны для подъема нижней поверхности 39 зацепляющего выступ элемента 33 от верхней части прорези 36 газоотвода. Поэтому прорезь 36 газоотвода, имеющаяся в пылезащитном чехле 26, которая ориентирована вдоль боковой стенки, как на фиг.16, с впрессованным отводящим каналом 38, входящим в соединение с прорезью 36 газоотвода только после вращения, менее восприимчива к утечке. Прокладку 47 прорези газоотвода предпочтительно прикреплять к уплотнительному клапану 22, непосредственно вокруг прорези 36 газоотвода, для предотвращения утечки газов или жидкостей всякий раз, когда отводящий канал 38 не находится в соединении с прорезью газоотвода 36.
Повторное запечатывание укупорочным элементом, показанным на фиг.15-16, выполняют посредством перемещения пылезащитного чехла 26 в противоположном направлении, которое сначала выводит отводящий канал 38 из соединения с прорезью 36 газоотвода, таким образом повторно закупоривая газоотвод. Как только пылезащитный чехол 26 достигает промежуточного положения, так что противоположная сторона горизонтальной планки 46 входит в соприкосновение с другой стенкой гнезда 32, дальнейшее вращательное перемещение пылезащитного чехла 26 заставляет уплотнительный клапан 22 возвратиться в свое исходное положение, таким образом закрывая разливное отверстие 20. В третьем варианте осуществления пылезащитный чехол 26 и уплотнительный клапан 22 в осевом направлении блокируют друг друга из-за заклепывания опоры 49. Как и во втором варианте осуществления, имеется необходимость предотвращать перекос либо пылезащитного чехла 26, либо уплотнительного клапана 22 во время их относительного перемещения. Таким образом, на нижней стороне пылезащитного чехла 26 можно обеспечить кнопки 41, которые перемещаются по изогнутым, наклонным каналам 43 в верхней части уплотнительного клапана 22, когда пылезащитный чехол 26 перемещают относительно уплотнительного клапана 22.
Третий вариант осуществления настоящего изобретения, показанный на фиг.14, также связан с относительным загрязнением открытых участков крышки 18. Одной причиной, по которой многие люди предпочитают бутылки банкам, является то, что отдельные сосуды для напитков подвергаются значительным манипуляциям между моментом упаковки и временем потребления, существует большая возможность для осаждения грязи на банках, особенно на поверхности крышки 18 между разливным отверстием 20 и боковой стенкой 16, где губы пользователя касаются сосуда 12 для напитков. Однако в бутылках колпачок в общем закрывает снабженную резьбой область, которой пользователь может касаться губами, когда он пьет. Чтобы препятствовать собиранию грязи на поверхности крышки 18 в этой области сосуда для напитков, пылезащитный чехол 26 повторно запечатываемого укупорочного средства, показанного на фиг.14, включает выступ 51, имеющий внутренний участок 52, проходящий вверх по внутренней боковой стенке крышки 18, кольцеобразный верхний участок 54 и внешний участок 56, который загибается вниз по краю крышки 18. Этот выступ 51 фактически продлевает пылезащитный чехол 26 по области крышки 18, которая обычно бывает открыта в общепринятых банках. Кольцеобразный верхний участок 54 предпочтительно обеспечен суженным краем, а край крышки 18 имеет дополнительную ведущую наклонную плоскость для облегчения небольшого подъема внутреннего участка 52 выступа 51, который обеспечивает возможность вращательного движения пылезащитного чехла 26.
Ограничительный элемент 58 в форме по существу вертикальной лапки также может быть помещен на крышке 18, чтобы образовать ограничение для продвижения пылезащитного чехла 26. Ограничительный элемент 58 на фиг.14 показан справа от разливного отверстия 20, так что должно быть понятно, что пылезащитный чехол 26 перемещают в направлении против часовой стрелки, чтобы открыть повторно запечатываемое укупорочное средство 10, тогда как пылезащитный чехол 26 во втором варианте осуществления, показанном на фиг.6-8, открывают, перемещая его в направлении по часовой стрелке. При конструировании уплотнительного клапана 22 для использования с пылезащитным чехлом 26, который открывается в направлении против часовой стрелки, желательно сужать отдаленный от центра конец 23 уплотнительного клапана 22 в противоположном направлении относительно сужения, показанного на фиг.8.
В четвертом варианте осуществления повторно запечатываемого укупорочного средства согласно настоящему изобретению, показанного на фиг.17, пылезащитный чехол 26 проходит так, что закрывает более широкую область крышки 18, для получения еще большей стерильности для области сосуда 12 для напитков, которой касается губами пользователь. Вместо приподнятых лапок 40, 42, показанных на фиг.6, внешний участок 56 пылезащитного чехла 26 может иметь захватные ребра 60, чтобы облегчить манипулирование и вращение пылезащитного чехла. Как во втором и третьем вариантах осуществления, соединение между пылезащитным чехлом 26 и уплотнительным клапаном 22 является таким, что имеется период задержки или резерв времени, в течение которого прорезь 36 газоотвода в уплотнительном клапане 22 открывается посредством перемещения пылезащитного чехла 26, чтобы дать возможность сбросить внутреннее давление емкости для напитков до открывания разливного отверстия 20. Взаимосвязь пылезащитного чехла 26 и уплотнительного клапана 22 в этом четвертом варианте осуществления может быть подобна взаимосвязям, показанным на фиг.14 или на фиг.15 и 16 для третьего варианта осуществления. В четвертом варианте осуществления крышку 18 преимущественно можно снабдить разливным желобом 62, чтобы облегчить питье напитка через разливное отверстие 20 и облегчить слив назад в сосуд 12 для напитков через разливное отверстие 20 излишнего количества напитка, которое может собраться на крышке 18. Такой разливной желоб можно также выполнить в повторно герметизирующем укупорочном средстве третьего варианта осуществления, как показано на фиг.14. Должно быть понятно, что и в третьем, и в четвертом вариантах осуществления приложение исходного механического воздействия, необходимого для создания герметизации между уплотнительным клапаном 22, уплотнительной прокладкой 28 и периметром разливного отверстия 20, может быть аналогично ребрам 44, показанным на фиг.6, или может иметь другие формы, как объяснено более подробно ниже.
Как показано на фиг.13-16, средство приложения физического воздействия для введения герметизации между уплотнительным клапаном 22, уплотнительной прокладкой 28 и периметром разливного отверстия 20 вместо того, чтобы иметь форму кольцеобразного выступа 45, проходящего по всей окружности сосуда 12 для напитков, может быть образовано либо в виде неотъемлемой части повторно запечатываемого укупорочного средства, как показано на фиг.18, либо образовано в боковой стенке 16 банки. Посредством создания заданного расстояния, которое меньше объединенной толщины уплотнительного клапана 22 и уплотнительной прокладки 28 между нижней стороной 19 крышки 18 и таким периферическим кольцеобразным выступом 45, создают тугую посадку, когда отдаленный от центра конец 23 уплотнительного клапана 22 находится между уступом 45 и нижней стороной 19 крышки 18, помогая получить и поддерживать герметизацию разливного отверстия 20. В этом варианте осуществления настоящего изобретения исключается необходимость преодоления сил трения, вызванных тугой посадкой во время полного перемещения уплотнительного клапана 22, поскольку траектория движения отдаленного от центра конца 23 уплотнительного клапана 22 преимущественно следуют по радиусу кривизны, отличному от окружности крышки 18, как можно понять из фиг.19. Этого можно достигнуть, например, благодаря выполнению оси прорези 34, через которую внешнее средство 24 приведения в действие соединено с уплотнительным клапаном 22, в местоположении, отличном от центральной оси СА крышки 18. Отдаленный от центра конец 23 уплотнительного клапана 22 предпочтительно сужен, как лучше всего видно на фиг.20, чтобы контакт между уплотнительным клапаном 22 и нижней стороной 19 крышки 18 постепенно увеличивался, когда уплотнительный клапан 22 подходит к положению непосредственно под разливным отверстием 20.
Придавая выступу 45 закругление или скошенное сужение в радиальном направлении, как показано на фиг.18, что можно выполнять во время изготовления крышки 18, и придавая дополнительное скошенное или азимутальное сужение отдаленному от центра концу 23 уплотнительного клапана 22, достигают прочной герметизации между уплотнительным клапаном 22, уплотнительной прокладкой 28 и периметром разливного отверстия 20 на нижней стороне 19 крышки 18, как видно на фиг.20. Эксцентричное движение уплотнительного клапана 22 во время вращения относительно местоположения, отделенного от центральной оси СА крышки 18, включает в себя радиальную составляющую для движения уплотнительного клапана 22 относительно центральной оси СА, боковой стенки 16 и выступа 45. Специалистам в данной области техники должно быть понятно, что для выполнения эксцентричного движения уплотнительного клапана 22 таким способом, который приводит к утопленному, синхронизированному контакту уплотнительного клапана 22 и участка выступа 45 под разливным отверстием, уплотнительный клапан 22 должен иметь асимметричный периметр.
Специалистам в данной области техники должно быть также ясно, что средство физического воздействия, которое смещает уплотнительный клапан 22 в направлении к нижней стороне 19 крышки 18 и таким образом создает герметизацию между уплотнительным клапаном 22, прокладкой 23 и периметром разливного отверстия 20, не должно быть расположено по периметру крышки 18. Вместо этого оно может иметь форму, например, радиально-ориентированного выступа (не показанного), в общем L-образной формы в поперечном разрезе, который проходит вниз от нижней стороны 19 крышки 18 вдоль одной стороны разливного отверстия 20. Такой L-образный радиально ориентированный выступ будет подобен ограничительному участку 123i на верхней части крышки, описанному в первом варианте осуществления и показанному на фиг.1, 2, 4 и 5. Необходимым является только то, чтобы по меньшей мере часть уплотнительного клапана 22 зацепляла физическое препятствие во время перемещения уплотнительного клапана 22 в положение непосредственно под разливным отверстием 20 так, чтобы уплотнительный клапан 22 смещался в направлении к нижней стороне 19 крышки 18, что обеспечивает герметизацию между уплотнительным клапаном 22, прокладкой 28 и периметром разливного отверстия 20. Как отмечено выше, особое преимущество настоящего изобретения состоит в том, что эта герметизация усиливается благодаря разнице между внутренним давлением, создаваемым, например, газированными напитками, и атмосферным давлением, в тех вариантах осуществления, где уплотнительный клапан 22 первоначально ориентирован под периметром разливного отверстия 20.
Как также показано выше, принципы настоящего изобретения можно применить даже к повторно запечатываемым укупорочным средствам, в которых любое или оба, и внешнее средство 24 приведения в действие, и уплотнительный клапан 22, перемещаются снаружи от плоскостей, по существу параллельных крышке 18. Например, на фиг.22-25 показан шестой вариант осуществления повторно запечатываемого укупорочного средства согласно настоящему изобретению, в котором и пылезащитный чехол 26, и уплотнительный клапан 22 переворачиваются наружу от плоскостей, параллельных крышке 18. Преимущественно этот вариант осуществления также включает начальный резерв времени, в течение которого происходит газоотвод в результате перемещения пылезащитного чехла 26 до начального движения уплотнительного клапана 22. Внешнее средство 24 приведения в действие поворачивается относительно оси прямо под нижней стороной 19 крышки 18. Ось вращения на заднем конце внешнего средства 24 приведения в действие расположена в нише 68, имеющейся в крышке 18. Ниша 68 содержит пару боковых стенок 70, 72, переднюю стенку 74, заднюю стенку 76 и основание 78. Чтобы свести к минимуму уплотнение, требуемое для предотвращения утечки, взаимодействие между внешним средством 24 приведения в действие и уплотнительным клапаном 22 происходит снаружи от ниши 68, то есть внутри сосуда 12 для напитков.
Как лучше всего показано на фиг.24, газоотвод повторно герметизирующего укупорочного средства 10 осуществляют с помощью оси 80 на заднем конце пылезащитного чехла 26, внутри ниши 68. Ось 80 содержит отводящий канал 38, который ведет к внешней стороне оси 80, таким образом отводя любые газы в канале 38. Отводящий канал 38 селективно зацепляется с возможностью вращения с прорезью 36 газоотвода, выполненной во вращаемой оси 82 ведущего зубчатого колеса. Поскольку прорезь 36 газоотвода находится всегда в соединении с полым центральным газовым проходом 84 внутри оси 82 ведущего зубчатого колеса, внутреннее давление уравнивается с окружающим атмосферным давлением, как только отводящий канал 38 соединяется с прорезью 36 газоотвода. Это имеет место во время начального периода задержки, то есть прежде, чем ось 80 приводит в действие ось 82 ведущего зубчатого колеса.
Так же, как в варианте осуществления, показанном на фиг.16, прокладку 47 прорези газоотвода используют, чтобы герметизировать прорезь 36 газоотвода, когда она не находится в соединении с отводящим каналом 38, материал прокладки (не показанный) способен создавать газонепроницаемое уплотнение для прорези 36 газоотвода в оси 82 ведущего зубчатого колеса, когда прорезь 36 газоотвода не находится в соединении с отводящим каналом 38, предпочтительно имеющимся в этом варианте осуществления. Такой материал прокладки мог быть прикреплен к оси 82 ведущего зубчатого колеса между внешней частью оси 82 шестеренного привода (непосредственно вокруг прорези 36 газоотвода) и внутренней частью оси 80. В качестве альтернативы, между прорезью 36 газоотвода и стенками 70, 72 ниши можно установить одну или более кольцеобразных внутренних прокладок (не показанных), если необходимо герметизировать прорезь 36 газоотвода.
Чтобы предотвратить нежелательную утечку напитка через стенки 70, 72 ниши, в месте пересечения оси 82 ведущего зубчатого колеса и боковых стенок 70, 72 предпочтительно устанавливают кольцеобразную прокладку 86.
Как только внутренние и внешние давления в общем уравняются с помощью раскупоривания прорези 36 газоотвода, радиальная поверхность на внутренней части оси 80 соприкасается с радиальным продлением оси 82 привода зубчатой передачи, и далее переворачивающим движением внешнего средства 24 приведения в действие от плоскости крышки 18 заставляют ось 80 вращать ось 82 ведущего зубчатого колеса в том же направлении. Ось 82 ведущего зубчатого колеса имеет по меньшей мере одно ведущее зубчатое колесо 88, размещенное снаружи одной или обеих боковых стенок 70, 72. Ведущее зубчатое колесо 88 на фиг.24 опущено для ясности, но его можно увидеть на фиг.22, 23 и 25. Ведущее зубчатое колесо 88 содержит зубцы зубчатого колеса, которые зацепляют дополнительные зубцы в зубчатом колесе уплотнительного клапана 90, по меньшей мере одно из которых имеется на отдельной оси 92 зубчатого колеса уплотнительного клапана, проходящей от выступа 94 ниши 68, который проходит перед передней стенкой 74 ниши 68. Выступ 94 ниши 86 выполнен более узким, чем расстояние между боковыми стенками 70, 72, что позволяет ось зубчатого колеса уплотнительного клапана 92 выполнять за одно целое с задним концом уплотнительного клапана 22 тем же способом, что и ось 80, которая выполнена за одно целое с задним концом внешнего средства 24 приведения в действие. Должно быть понятно, что этот люфт между радиальной поверхностью внутренней части оси 80 и радиальным продлением оси 82 ведущего зубчатого колеса, которая дает возможность происходить газоотводу до перемещения уплотнительного клапана 22, как вариант можно получить посредством создания достаточного люфта между ведущим зубчатым колесом 88 и зубчатым колесом 90 уплотнительного клапана.
Движение оси 82 ведущего зубчатого колеса приводит к вращению по часовой стрелке ведущего зубчатого колеса 88, таким образом вызывая вращение против часовой стрелки зубчатого колеса 90 уплотнительного клапана и вала 92 зубчатого колеса уплотнительного клапана, приводя к переворачиванию вниз уплотнительного клапана 22 и от разливного отверстия 20. Поскольку пылезащитный чехол 26 закрывает разливное отверстие 20 до тех пор, пока сосуд 12 для напитков вне досягаемости пользователя, то, что уплотнительный клапан 22 перемещается вниз и в сам напиток, вызывает небольшое беспокойство пользователя, так как существует только небольшой шанс, что грязь может испачкать какую-либо поверхность уплотнительного клапана 22. Как обсуждалось в связи с предыдущими вариантами осуществления, желательно создать силу уплотнения, чтобы закупорить уплотнительный клапан 22 и уплотнительную прокладку 28 относительно периметра разливного отверстия 20 на нижней стороне 19 крышки 18. Такая начальная уплотнительная сила была создана в предыдущих вариантах осуществления, в которых уплотнительный клапан 22 поворачивался в направлении, в общем параллельном крышке 18, посредством перевода углового движения уплотнительного клапана 22 в уплотнительную силу, в общем перпендикулярную периметру разливного отверстия 20. Отметим, что в этом шестом варианте осуществления, так же как в описанных ниже последующих вариантах осуществления, направление движения уплотнительного клапана, по меньшей мере в непосредственной близости от крышки 18, уже по существу перпендикулярно периметру разливного отверстия 20. Таким образом, нет необходимости использовать средство начального физического воздействия для перевода углового движения уплотнительного клапана 22 в силу, направленную по существу перпендикулярно периметру разливного отверстия. Вместо этого необходимо только первоначально нажать на уплотнительный клапан в его нормальном направлении перемещения к периметру разливного отверстия, чтобы достигнуть начальной силы уплотнения. Ее можно достигнуть, применяя начальную сжимающую нагрузку к внешнему средству 24 приведения в действие, которое в настоящем варианте осуществления приводит к вращению зубчатого колеса 90 уплотнительного клапана с помощью ведущего зубчатого колеса 88, чтобы достигнуть нажатия уплотнительного клапана 22 по направлению к периметру разливного отверстия 20. Как и во всех предыдущих вариантах осуществления, в которых уплотнительный клапан 22 первоначально расположен под периметром разливного отверстия, уплотнение между уплотнительным клапаном 22, уплотнительной прокладкой 28 и периметром разливного отверстия 20 увеличивается благодаря силам, полученным в результате перепада давления, смещающего уплотнительный клапан 22 к периметру разливного отверстия 20. После того, как достаточно увеличилось давление в свободном пространстве емкости для напитков для обеспечения такого перепада давления, силу уплотнения между уплотнительным клапаном 22, уплотнительной прокладкой 28 и периметром разливного отверстия 20 благоприятно достаточно увеличивается, чтобы отпала необходимость в продолжении применения силы нажатия к внешнему средству приведения в действие. Должно быть понятно, что можно использовать другие формы зацепления, кроме взаимосвязанных круглых зубчатых колес, чтобы преобразовать вращение пылезащитного чехла 26 в желаемое переворачивание уплотнительного клапана 22.
Обращаясь теперь к фиг.26 и 27, отметим, что седьмой вариант осуществления повторно герметизирующего укупорочного средства 10 по настоящему изобретению включает в себя применение тех же принципов изобретения к повторно герметизирующему укупорочному средству 10, в котором внешнее средство 24 приведения в действие перемещается в плоскости, по существу параллельной крышке 18, и селективно приводит в действие перемещение уплотнительного клапана 22 в направлении наружу плоскости, по существу параллельно крышке 18. Пылезащитный чехол 24 в этом варианте осуществления может иметь конструкцию, которая проходит с обеих сторон от центральной оси сосуда для напитков, типа пылезащитного чехла 26, показанного на фиг.14-15, но для ясности, фиг.26 показывает пылезащитный чехол 26, который имеет только единственный лепесток 40 для захвата пользователем, чтобы приводить в действие пылезащитный чехол 26. Как и в предыдущих вариантах осуществления, имеется начальный период задержки во время перемещения пылезащитного чехла 26 до приведения в действие уплотнительного клапана 22, чтобы раскупорить прорезь 36 газоотвода. Соединитель 96 "галстук-бабочка" (названный так за его форму) выступает вниз из пылезащитного чехла 26 и предпочтительно является его составной выступающей частью. Соединитель 96 "галстук-бабочка" входит в гнездо 32 в валу 82 шестеренного привода. Стенки гнезда 32 разнесены на расстояние, чтобы обеспечить достаточный люфт или зазор для входящего участка соединителя 96 "галстук-бабочка" не только для введения в гнездо 32, но также и поворота на короткое расстояние, предпочтительно приблизительно на 15°, чтобы раскупорить прорезь 36 газоотвода до подъема на этот зазор и перемещения оси 82 ведущего зубчатого колеса.
На нижнем конце оси 82 ведущего зубчатого колеса имеется коническое ведущее зубчатое колесо 88 и установлена кольцеобразная прокладка 86. По меньшей мере часть оси 82 ведущего зубчатого колеса проходит через прорезь 34 в крышке 18 так, чтобы кольцеобразная прокладка могла быть помещена напротив нижней стороны 19 крышки 18, или по меньшей мере напротив основания манжеты (не показанной), проходящей вниз от прорези 34 в крышке 18, для предотвращения утечки газов и жидкостей.
Как только прорезь 36 газоотвода раскупорена, соединитель 96 "галстук-бабочка" входит в плотный контакт со стенками гнезда 32. Продолжающееся движение вращения внешнего средства 24 приведения в действие (в направлении, обозначенном стрелками на фиг.26 рядом с пылезащитным чехлом 26) приводит в соответствующее вращение коническое зубчатое колесо 90 уплотнительного клапана из-за внутреннего сцепления ведущего зубчатого колеса 88 и зубчатого колеса 90 уплотнительного клапана, как показано на фиг.27. Получающееся в результате вращение зубчатого колеса 90 уплотнительного клапана вращает оси 92 зубчатого колеса уплотнительного клапана, который поддерживается между боковыми стенками 70, 72, проходящими вниз от нижней стороны 19 крышки 18. Ось 92 зубчатого колеса уплотнительного клапана с возможностью приведения помещена в отверстии в зубчатом колесе 90 уплотнительного клапана. Однако ось 92 зубчатого колеса уплотнительного клапана входит только в третье коническое зубчатое колесо, которое является холостым зубчатым колесом 98, для поддержания этого холостого зубчатого колеса 98. Поскольку вращение ведущего зубчатого колеса 88 заставляет зубчатое колесо 90 уплотнительного клапана и холостое зубчатое колесо 98 вращаться в различных направлениях, следует понимать, что холостое зубчатое колесо 98 установлено прежде всего для симметрии и поддержки, а не функционально.
Ось 92 зубчатого колеса уплотнительного клапана также входит (или, в качестве альтернативы, может быть неотъемлемой частью) в уплотнительный клапан 22. Как и в шестом варианте осуществления, начальное физическое воздействие, необходимое для создания уплотнительной силы, чтобы уплотнить уплотнительный клапан 22 и уплотнительную прокладку 28 относительно периметра разливного отверстия 20 на нижней стороне 19 крышки 18, может быть создано посредством предварительной нагрузки зубчатого колеса 90 уплотнительного клапана с помощью ведущего зубчатого колеса 88.
На фиг.28, в восьмом варианте осуществления применяются принципы настоящего изобретения к повторно запечатываемому укупорочному средству 10, в котором оно является пылезащитным чехлом 26, который переворачивается наружу от плоскости, по существу параллельной крышке 18, которая, вслед за выравниванием давления посредством отведения внутреннего давления, заставляет уплотнительный клапан 22 перемещаться с помощью вращения в направление, по существу параллельное крышке 18. В этом варианте осуществления резерв времени, в течение которого происходит газоотвод до перемещения уплотнительного клапана 22, может быть достигнут прежде всего тем же способом, который описан выше в отношении шестого и седьмого вариантов осуществления, так что подробное объяснение этого способа опущено. Вслед за газоотводом ведущее червячное колесо 88, установленное снаружи (то есть на стороне напитка) боковой стенки 70 ниши 68 в крышке 18, вращается, вызывая вращательное движение зубчатого колеса 90 уплотнительного клапана благодаря зубцам на зубчатом колесе 90 уплотнительного клапана, идущим по червячному колесу 88. Зубчатое колесо 90 уплотнительного клапана показано на фиг.28 как целая деталь с уплотнительным клапаном 22, и оба вращаются относительно оси зубчатого колеса уплотнительного клапана, проходящего вниз от нижней стороны 19 крышки 18, перемещая уплотнительный клапан 22 в направлении стрелки, показанной на фигуре чертежа непосредственно рядом с предпочтительно суженным отдаленным от центра концом 23 уплотнительного клапана 22.
Поскольку уплотнительный клапан 22 перемещается с помощью вращения в плоскости, в общем параллельной крышке 18, чтобы разгерметизировать разливное отверстие 20, начального физического воздействия, требуемого для инициирования уплотнения между уплотнительным клапаном 22, уплотнительной прокладкой 28 и периметром разливного отверстия 20 на нижней стороне 19 крышки 18, можно достигнуть, например, с помощью использования прерывистых кольцевых ребер 44, показанных на фиг.6, если уплотнительный клапан проходит по радиусу кривизны, совпадающему с радиусом боковой стенки 16 емкости 12 для напитков. Как вариант, исходное механическое воздействие можно создать при помощи кольцеобразного выступа 45, показанного на фиг.18 и 21, если уплотнительный клапан проходит по радиусу кривизны, отличающемуся от радиуса кривизны боковой стенки 16 сосуда 12 для напитков.
Фиг.29 и 30 изображают девятый вариант осуществления, в котором внешнее средство 24 приведения в действие вначале находится в положении, отдаленном от разливного отверстия 20, так что первоначально только уплотнительный клапан 22 препятствует проникновению грязи в сосуд для напитков. Должно быть понятно, что этот вариант осуществления может быть менее желателен, поскольку участок уплотнительного клапана 22, который открыт во время перевозки сосуда 12 для напитков, опускается вниз в напиток. Поскольку заключительное положение внешнего средства 24 приведения в действие находится непосредственно над разливным отверстием, внешнее средство 24 приведения в действие имеет свое собственное отверстие, чтобы облегчить питье. Кроме того, начальный резерв времени для получения газоотвода до перемещения уплотнительного клапана 22 и инициирование уплотнения посредством исходного механического воздействия можно достигнуть, используя те же принципы, которые описаны выше для более ранних вариантов осуществления.
Фиг.31 и 32 представляют десятый вариант осуществления, в котором вращение внешнего средства 24 приведения в действие в плоскости, в общем параллельной плоскости крышки 18, после начального периода задержки, для получения газоотвода способом, описанным выше, вращает ведущее зубчатое колесо 88, которое вызывает осевое движение уплотнительного клапана 22. Уплотнительный клапан 22 предпочтительно сделан из упругого материала и имеет внутреннюю резьбу 100, чтобы перемещаться по оси вдоль ведущего зубчатого колеса 88, когда вращается ведущее зубчатое колесо. Одну или более стоек 102, 104 можно установить вдоль внутренней стороны боковой стенки 16 сосуда 12 для напитков, чтобы ограничить перемещение уплотнительного клапана 22 в осевом направлении. Исходное механическое воздействие может быть создано посредством применения предварительной нагрузки так, чтобы при возвращении внешнего средства 24 приведения в действие в положение непосредственно над разливным отверстием 20, уплотнительный клапан 22 и уплотнительная прокладка 28 уплотнялись относительно периметра разливного отверстия 20 на нижней стороне 19 крышки 18.
Специалистам в данной области техники должно быть понятно, что к раскрытым здесь вариантам осуществления можно сделать много изменений, которые все еще находятся в пределах объема настоящего изобретения. Например, в то время как различные варианты осуществления были описаны в общем относительно емкостей для герметизированных напитков, следует понимать, что принципы настоящего изобретения могут быть легко применены к повторно герметизирующим укупорочным средствам для емкостей для хранящихся в вакууме напитков и/или пищевых продуктов. Поэтому в соответствии с прилагаемой формулой изобретения, заявители намерены охватить любые модификации и другие варианты осуществления как включающие те особенности, которые составляют существенные особенности данного изобретения.
Изобретение относится к укупорочным средствам для открытого торца сосуда. Повторно запечатываемое укупорочное средство содержит крышку, имеющую разливное отверстие, уплотнительный клапан, выполненный с возможностью перемещения между исходным закупоренным положением относительно разливного отверстия, при этом осевое сжимающее усилие, образуемое в результате разности давлений внутри сосуда и окружающей атмосферы, прижимает уплотнительный клапан к периметру разливного отверстия на уплотнительной поверхности, когда уплотнительный клапан находится в закупоренном положении, и отверстие уравнивания давления, выполненное по меньшей мере либо в уплотнительном клапане, либо в крышке, для обеспечения возможности уравнивания внутреннего давления в сосуде для напитков с атмосферным давлением и уменьшения сжимающего усилия перед перемещением уплотнительного клапана из закупоренного положения в раскупоренное положение. Способ открывания и повторного запечатывания сосуда заключается в том, что сначала открывают отверстие уравнивания давления, тем самым обеспечивая уравнивание внутреннего давления внутри сосуда с окружающим атмосферным давлением, а затем перемещают уплотнительный клапан из начального закупоренного положения в раскупоренное положение. Укупорочное средство обеспечивает возможность повторного запечатывания. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 32 ил.
| US 4747511 А, 31.05.1988 | |||
| DE 4200614 A1, 04.03.1993 | |||
| US 4576306 A, 18.03.1986 | |||
| US 4361249 A, 30.11.1982 | |||
| КОНТЕЙНЕР, КРЫШКА ДЛЯ КОНТЕЙНЕРА И СПОСОБ КРЕПЛЕНИЯ КРЫШКИ К КОНТЕЙНЕРУ | 1997 |
|
RU2170198C2 |
