Данное изобретение относится к выполненным с возможностью повторного герметичного закрытия укупорочным узлам, которые могут обеспечить быстрый доступ к содержимому сосуда через трубчатый элемент без полного отсоединения укупорочного узла от горлышка сосуда.
Известны укупорочные узлы для напитков, употребляемых во время занятий спортом, в которых укупорочное средство выполнено с элементом для питья, и узел может быть открыт одной рукой или зубами.
Существующие укупорочные средства данного типа включают в себя так называемые нажимно-отжимные укупорочные средства. Как правило, такие укупорочные средства содержат основной колпачок, имеющий центральное отверстие, сообщающееся с каналом трубчатого элемента. Трубчатый элемент имеет пробку, которая частично перекрывает верхнюю часть канала. На трубчатом элементе установлен верхний колпачок, также имеющий центральное отверстие. Верхний колпачок обычно выполнен с возможностью смещения в аксиальном направлении между первым положением и вторым положением. В первом положении отверстие в верхнем колпачке герметично закрыто пробкой, что обеспечивает герметичное закрытие сосуда. Во втором положении отверстие верхнего колпачка не закрыто пробкой, что позволяет содержимому сосуда выходить из сосуда вокруг пробки и через отверстие в верхнем колпачке. Укупорочные узлы данного типа описаны, например, в публикации WO 00/64774. Они нашли широкое применение в областях, не связанных с напитками, употребляемыми во время занятий спортом, например для бутылок с моечными жидкостями.
Некоторые другие укупорочные средства для напитков, употребляемых во время занятий спортом, имеют альтернативную конфигурацию, при которой разливной трубчатый элемент может быть открыт путем откручивания. Немецкий патент DE-A-4328582 раскрывает такой узел, который содержит колпачок, имеющий разливной элемент и юбку с внутренней резьбой, которая соответствует наружной резьбе на горлышке сосуда. Узел дополнительно содержит вставную часть, которая может быть введена с образованием уплотнения в горлышко сосуда, которая расположена по меньшей мере частично над горлышком сосуда и которая взаимодействует с элементом на колпачке для уплотнения сосуда, когда колпачок полностью закреплен на горлышке, или для обеспечения вытекания жидкости из сосуда с помощью разливного элемента, когда колпачок частично откручен с горлышка.
Европейский патент ЕР 0527532 раскрывает укупорочное устройство для сосудов, поддерживающих давление выше и ниже атмосферного. Клапан имеет горлышко с резьбой, колпачок с резьбой с внутренним каналом, а корпус клапана имеет периферийную уплотняющую поверхность. Край внутреннего канала в устройстве образует седло клапана для формирования уплотнения с корпусом клапана внутри укупорочного устройства. Клапан может быть открыт приложением усилия или давления через внутренний канал. Как вариант укупорочное устройство может быть частично откручено с горлышка, чтобы открыть клапан.
Однако эти укупорочные средства имеют ряд недостатков, связанных с ними. Одна проблема заключается в том, что скорость потока вокруг пробки, когда укупорочное средство находится в открытом положении, может быть неадекватной (недостаточной).
Кроме того, ранее известные укупорочные средства с трубчатыми элементами часто не обеспечивали эффективной герметизации места соединения между отверстием трубчатого элемента и пробкой, расположенной в отверстии, когда трубчатый элемент закрыт.Это обусловлено тем, что укупорочное средство удерживается в положении укупоривания только силами трения и при использовании может "разболтаться", что создает возможность утечки содержимого. Это отсутствие эффективной герметизации также означает, что стандартные нажимно-отжимные укупорочные средства не эффективны для использования на сосудах, содержащих газированные напитки. Уплотнение, образованное укупорочным средством, не является непроницаемым в достаточной степени, чтобы предотвратить утечку газа из сосуда между наполнением и потреблением, а также оно не позволяет предотвратить утечку газа после того, как сосуд будет открыт в первый раз и затем повторно закрыт для потребления позднее. Кроме того, за счет внутреннего давления, обусловленного газированием, будет существовать тенденция открытия существующих укупорочных средств, в результате чего возникают утечки.
Дополнительный недостаток существующих укупорочных средств для напитков, употребляемых во время занятий спортом, состоит в том, что трудно использовать элементы для индикации вскрытия. Например, в патенте GB-A-2264110 описано кольцо для такого узла, предназначенное для индикации вскрытия, но очевидно, что потребуется чрезмерное усилие для надежного отделения кольца при использовании.
Также было бы желательно создать удобный укупорочный узел для питья напитков во время занятий спортом, который может включать элементы защиты от давления и предназначенные для использования в случае газированных напитков, которые описаны и являются предметом притязания в публикациях WO 95/05322, WO 97/21602 и WO 99/19228.
В соответствии с настоящим изобретением предложен укупорочный узел сосуда, содержащий горлышко сосуда с первой резьбой на его наружной поверхности, укупорочное средство для горлышка, имеющее выполненное в нем отверстие, содержащее разливной элемент, сформированный за одно целое с укупорочным средством, проходящую вниз юбку со второй резьбой на ее внутренней поверхности, предназначенной для взаимодействия с первой резьбой на горлышке сосуда, сопрягаемые клапанные элементы на горлышке и укупорочном средстве, при этом клапанные элементы взаимодействуют для создания непроницаемого для текучих сред уплотнения по горлышку, когда укупорочное средство полностью зафиксировано на горлышке, но клапанные элементы обеспечивают возможность выхода текучей среды из горлышка через отверстие, когда укупорочное средство находится в промежуточном положении, при котором укупорочное средство еще удерживается на горлышке, и при этом укупорочное средство выполнено с возможностью смещения из положения, в котором оно полностью зафиксировано, в промежуточное положение за счет поворота укупорочного средства и горлышка относительно друг друга, и сопрягаемые стопорные элементы на горлышке и укупорочном средстве, предназначенные для блокирования или ограничения поворота укупорочного средства на горлышке сосуда за промежуточное положение, в котором укупорочное средство еще удерживается на горлышке, в котором согласно изобретению укупорочное средство содержит проходящее вниз цилиндрическое пробочное уплотнение, которое образует плотную посадку в цилиндрическом канале горлышка сосуда как при нахождении укупорочного средства в промежуточном положении, так и при нахождении укупорочного средства в положении укупоривания на горлышке, чтобы противодействовать выходу текучей среды между горлышком и юбкой укупорочного средства при нахождении укупорочного средства в промежуточном положении, и при этом клапанные элементы включают в себя трубчатый входной элемент к отверстию в колпачке, проходящий вниз от отверстия и имеющий периферийную уплотняющую поверхность на своем нижнем конце, и сопряженную уплотнительную пробку, расположенную внутри горлышка сосуда, с которой уплотняющая поверхность образует непроницаемое для текучих сред уплотнение, когда укупорочное средство находится в положении укупоривания, при этом уплотнительная пробка имеет непроницаемую для текучих сред часть с периферийной уплотняющей поверхностью, сопрягаемую с уплотняющей поверхностью указанного входного элемента, и одно или более отверстий, расположенных снаружи периферийной уплотняющей поверхности для обеспечения прохода текучей среды через пробку.
Узел согласно изобретению предусматривает использование резьбы, то есть закручивания и откручивания вместо нажимно-отжимного действия, для смещения укупорочного средства (называемого здесь также "колпачком" или "укупорочным колпачком") из положения укупоривания в промежуточное положение выливания. Предпочтительно укупорочное средство может быть смещено из положения укупоривания в горлышке в промежуточное положение выливания на горлышке за счет поворота горлышка и укупорочного средства относительно друг друга на угол, составляющий менее 360 градусов, предпочтительно от приблизительно 5 до приблизительно 180 градусов, более предпочтительно на угол, составляющий от приблизительно 22,5 (одна шестнадцатая полного оборота) до приблизительно 90 градусов (одна четвертая оборота), и наиболее предпочтительно приблизительно 45 градусов (одна восьмая оборота). Это обеспечивает возможность легкого открытия и закрытия выливного трубчатого элемента одной рукой или зубами, например, путем поворота колпачка и горлышка относительно друг друга приблизительно на 45 градусов.
Термин "резьбы" относится к любой конструкции из образующих соединение друг с другом выступов или выемок на горлышке и укупорочном средстве, которые обеспечивают возможность поворота укупорочного средства и горлышка относительно друг друга, но удерживают укупорочное средство на горлышке как в положении укупоривания, так и в положении выливания. Предпочтительно резьбы представляют собой винтовые резьбы, то есть они обеспечивают возможность смещения колпачка и горлышка относительно друг друга по существу вдоль спиральной траектории. Предпочтительно резьбы представляют собой крутые винтовые резьбы. Например, первая и вторая резьбы предпочтительно имеют средний шаг резьбы, составляющий от приблизительно 5 до приблизительно 35 градусов, более предпочтительно от приблизительно 10 до приблизительно 25 градусов. Предпочтительно поворот из положения укупоривания в положение выливания приводит к смещению укупорочного средства на расстояние в аксиальном направлении, составляющее от приблизительно 1 мм до приблизительно 10 мм, более предпочтительно от приблизительно 2 мм до приблизительно 8 мм, в зависимости от размера горлышка.
Предпочтительно, по меньшей мере, одна из первой и второй резьб имеет, по меньшей мере два, предпочтительно четыре захода резьбы. Предпочтительно участки резьбы проходят по существу вдоль непрерывной, предпочтительно по существу спиральной, траектории резьбы во время всего оборота при навинчивании укупорочного средства на горлышко сосуда, хотя шаг винтовой линии может изменяться. Непрерывная траектория резьбы делает узел особенно легким для открытия для людей преклонного возраста и физически слабых людей или для детей. Напротив, резьбы байонетного типа требуют довольно сложного ступенчатого манипулирования для фиксации укупорочного средства на горлышке сосуда, в результате чего часто возникает ситуация, когда укупорочное средство зафиксировано на горлышке сосуда не надлежащим образом.
Резьбы предпочтительно имеют взаимодействующие стопорные элементы на горлышке и укупорочном средстве, предназначенные для воспрепятствования или противодействия отвинчиванию укупорочного средства в одном или нескольких из указанных промежуточных положений выливания, в которых выливной трубчатый элемент сообщается по текучей среде с внутренним пространством горлышка. Предпочтительно можно предусмотреть возможность выхода за блокирующий элемент для обеспечения возможности полного снятия колпачка, например, путем дополнительного поворота горлышка и колпачка относительно друг друга на угол, соответствующий от приблизительно одной шестнадцатой до одной четвертой части оборота, предпочтительно приблизительно одной восьмой части оборота, как дополнительно будет описано ниже. Стопорные элементы могут представлять собой выступы на любом из двух элементов - на горлышке или на юбке укупорочного средства. Выступ может упираться в резьбовой элемент или другой взаимодействующий выступ соответственно на юбке укупорочного средства или на горлышке и блокировать смещение указанного резьбового элемента или другого взаимодействующего выступа. Как вариант выступ может входить в сопрягаемую выемку, образованную соответственно в юбке укупорочного средства или на горлышке. Таким образом, укупорочное средство обычно не снимается полностью при опорожнении сосуда через отверстие. Вместо этого при нормальном использовании оно удерживается в промежуточном положении выливания, хотя в то же время, как было указано выше, предпочтительно сохраняется возможность полностью снять колпачок.
Предпочтительно предусмотрена возможность "перехода" через элемент, предназначенный для блокирования или ограничения отвинчивания укупорочного средства в промежуточном положении выливания без повреждения резьб путем приложения существенно увеличенного крутящего момента или осевого усилия к укупорочному средству или путем комбинации нажатия на укупорочное средство и приложения отвинчивающего крутящего момента. Это позволяет полностью снять укупорочное средство для обеспечения возможности еще более легкого или быстрого выпивания или выливания, а также для обеспечения возможности повторного наполнения сосуда через горлышко узла при желании.
В предпочтительных вариантах осуществления узел дополнительно содержит, по меньшей мере, одну направляющую резьбу на горлышке или на юбке укупорочного средства, при этом направляющая резьба приспособлена для направления взаимодействующих стопорных элементов для входа их в контакт друг с другом в указанном(ых) промежуточном(ых) положении(ях), и при этом направляющая резьба дополнительно приспособлена для "перехода" через нее путем приложения заданного крутящего момента или осевого усилия к укупорочному средству для обеспечения отвинчивания укупорочного средства за указанное(ые) промежуточное(ые) положение(я). Направляющая резьба предпочтительно находится между выступающими резьбовыми элементами первой или второй резьб и обычно имеет более низкий профиль (меньшую высоту выступа) по сравнению с резьбовыми элементами, между которыми она расположена.
В определенных вариантах осуществления множество промежуточных положений выливания, которые занимает укупорочное средство на горлышке, может быть задано множеством блокирующих средств на резьбах, в результате чего одно из указанных промежуточных положений укупорочного средства может быть выбрано для получения заданной максимальной скорости потока текучей среды через узел.
Узел может дополнительно содержать элементы, которые входят в контакт друг с другом в одном или нескольких промежуточных положениях выливания для удерживания укупорочного средства в этом положении до тех пор, пока заданный минимальный закрывающий крутящий момент не будет приложен для закрытия укупорочного средства. Такие элементы могут обеспечить выдачу "щелчка" для пользователя, который можно расслышать и ощутить при достижении положения выливания, и тем самым уменьшить вероятность случайного повторного закрытия узла при использовании. К используемым элементам относится выступ, такой как продольный выступ на одном из элементов - на горлышке сосуда или на юбке укупорочного средства, и сопрягаемая выемка на другом из элементов - на горлышке сосуда или на юбке укупорочного средства, в которую входит выступ в промежуточном положении.
Предпочтительно резьбы на горлышке сосуда и на укупорочном средстве содержат элементы, предохраняющие от давления и предназначенные для использования в случае газированных напитков, которые описаны и являются предметом притязания в публикациях WO 95/05322, WO 97/21602 и WO 99/19228, все содержание которых включено в данное описание путем ссылки. Кратко излагая, можно указать, что такие укупорочные узлы дополнительно содержат элементы на горлышке сосуда и на укупорочном средстве, выполненные с возможностью входа в контакт друг с другом и предназначенные для блокирования или ограничения поворота укупорочного средства в направлении отвинчивания за промежуточное положение, когда укупорочное средство находится под действием осевого давления, действующего в направлении выхода из горлышка сосуда, и горлышко и укупорочное средство имеют такую конструкцию и так расположены относительно друг друга, что они создают вентиляционное отверстие для отвода газа из горлышка сосуда, по меньшей мере, тогда, когда укупорочное средство находится в указанном промежуточном положении.
Например, в некоторых вариантах осуществления, в которые включен элемент, предохраняющий от давления, винтовые резьбы на горлышке сосуда и на укупорочном средстве имеют такую конструкцию и расположены так, чтобы обеспечить возможность аксиального смещения укупорочного средства относительно горлышка, по меньшей мере, тогда, когда укупорочное средство находится в указанном промежуточном положении, и при этом указанные элементы имеют возможность входа в контакт друг с другом, имеют возможность контактирования друг с другом, когда укупорочное средство аксиально смещено в направлении выхода из горлышка. Предпочтительно элементы, выполненные с возможностью входа в контакт друг с другом, имеют такую конструкцию и расположены так, что они не входят в контакт друг с другом, когда укупорочное средство аксиально смещено в направлении внутрь, в сторону горлышка в указанном промежуточном положении.
Например, элементы, выполненные с возможностью входа в контакт друг с другом, могут включать в себя уступ или выемку, образованную на нижней поверхности одного из участков винтовой резьбы горлышка или укупорочного средства для образования первой опорной поверхности, в которую упирается вторая опорная поверхность на одном из соответствующих сопрягаемых участков винтовой резьбы для блокирования или ограничения поворота укупорочного средства в направлении отвинчивания в промежуточном положении, когда укупорочное средство находится под действием осевого давления, действующего в направлении выхода из горлышка сосуда.
Резьбы на горлышке и/или на укупорочном средстве могут дополнительно содержать одну или несколько аксиальных, поперечных или спиральных канавок для отвода газов.
Дополнительным отличительным признаком узлов согласно настоящему изобретению является то, что отверстие в подвижном укупорочном средстве предпочтительно содержит выливной трубчатый элемент, прикрепленный непосредственно к части горлышка, и более предпочтительно, если выливной трубчатый элемент выполнен за одно целое с укупорочным колпачком. Это представляет собой отличие от нажимно-отжимных узлов, в которых выливной трубчатый элемент выполнен отдельно от основного колпачка, и нажимно-отжимной элемент образован подвижным верхним колпачком на выливном трубчатом элементе.
Устройство согласно настоящему изобретению содержит один или несколько уплотняющих элементов, предназначенных для воспрепятствования выходу текучей среды из внутреннего пространства горлышка через зазор между горлышком и юбкой укупорочного средства, когда укупорочное средство находится в одном из промежуточных положений выливания. Это сделано в дополнение к функции уплотнения, выполняемой тогда, когда укупорочное средство находится в закрытом положении укупоривания в горлышке. Уплотняющие элементы образуют уплотнения, которое является как непроницаемым для жидкостей, так и воздухонепроницаемым, в результате чего предотвращается как выход содержимого сосуда, так и попадание газов, вызывающих порчу, таких как кислород, в сосуд. В предпочтительных вариантах осуществления сосуд и укупорочный узел в закрытом положении образуют герметичное уплотнение для хранения газированного напитка, как дополнительно будет показано ниже.
Уплотняющие элементы включают цилиндрическую уплотнительную пробку, которая образует плотную посадку в цилиндрическом канале горлышка сосуда, как тогда, когда укупорочное средство находится в закрытом положении укупоривания, так и тогда, когда укупорочное средство находится в промежуточном положении. То есть, пробка контактирует непосредственно с внутренней стороной горлышка сосуда. Предпочтительно уплотнительная пробка выполнена в виде цилиндра или цилиндра с некоторой конусностью, который образует посадку с натягом в канале горлышка в промежуточном положении. Предпочтительно конусность является очень небольшой, и пробка обладает достаточной упругостью для образования посадки с натягом как в положении укупоривания, так и в положении выливания, которые занимает укупорочное средство.
Пробка может быть выполнена с одним или несколькими периферийными окружными уплотнительными выступами. Предпочтительно, по меньшей мере, один из уплотнительных выступов имеет по существу треугольное поперечное сечение. Это позволяет "сконцентрировать" уплотняющее усилие на вершине уплотнительного выступа для обеспечения максимальной эффективности уплотнения. Предпочтительно, по меньшей мере, один из уплотнительных выступов имеет высоту в диапазоне от 10 до 500 микрон, более предпочтительно от 50 до 250 микрон. Такие уплотнительные микровыступы особенно эффективны для концентрации уплотняющего усилия и обеспечения эффективного уплотнения относительно по существу гладкой уплотняющей поверхности на горлышке сосуда. Кроме того, такие микровыступы особенно легко формовать в высокопроизводительном оборудовании для формования колпачков и сталкивать с сердечника пресс-формы оборудования после формования.
Дополнительное преимущество использования множества уплотнительных выступов на уплотнительной пробке заключается в том, что уплотнительные выступы из множества уплотнительных выступов могут иметь более одной высоты для оптимизации уплотнения. Например, высота уплотнительного выступа, ближайшего к основанию укупорочного средства, может быть больше высоты уплотнительного выступа, удаленного от основания укупорочного средства. Это позволяет уплотнительному выступу, ближайшему к основанию укупорочного средства (то есть ближайшему к краю сосуда), деформироваться в большей степени по сравнению с уплотнительным выступом, расположенным дальше всего от основания укупорочного средства.
Преимуществом является то, что в дополнение к пробке могут быть использованы другие уплотнительные элементы, например периферийные окружные уплотнительные ребра на внутренней стороне юбки укупорочного средства или на наружной стороне горлышка сосуда. Колпачок также может иметь обычную сжимаемую прокладку на его основании для образования уплотнения с горлышком в закрытом положении и положении укупоривания.
Клапанные элементы могут образовать любой клапан, который открывается и закрывается за счет поворота укупорочного средства и горлышка относительно друг друга (с аксиальным смещением или без аксиального смещения относительно друг друга). Предпочтительно клапанные элементы в колпачке образованы за одно целое с колпачком, например, путем литьевого прессования. Клапанные элементы узла согласно данному изобретению включают трубчатый входной элемент, проходящий вниз от основания колпачка, имеющий периферийную окружную уплотняющую поверхность на своем нижнем конце, и взаимодействующую сопрягаемую уплотнительную пробку, которая расположена внутри горлышка сосуда и относительно которой уплотняющая поверхность образует непроницаемое для текучих сред уплотнение, когда укупорочное средство находится в положении укупоривания. При данной конфигурации уплотнительная пробка расположена внутри горлышка сосуда и упирается в нижний край трубчатого входного элемента, когда укупорочное средство находится в положении укупоривания.
Уплотнительная пробка имеет непроницаемую для текучих сред часть, имеющую периферийную уплотняющую поверхность, сопрягаемую с уплотняющей поверхностью входного элемента, и одно или несколько отверстий, расположенных снаружи периферийной уплотняющей поверхности и предназначенных для обеспечения возможности прохода текучей среды через пробку. Когда укупорочное средство находится в положении укупоривания, прилегание входной части выливного трубчатого элемента к непроницаемой для текучих сред части пробки предотвращает поступление какой-либо текучей среды в выливной трубчатый элемент. Когда укупорочное средство находится в промежуточном положении выливания, текучая среда может проходить радиально внутрь в выливной трубчатый элемент. Преимуществом данного аспекта изобретения является то, что, поскольку уплотнительная пробка образована в относительно широком канале горлышка укупорочного средства, существует возможность выполнения отверстий в пробке, которые являются достаточно большими для того, чтобы обеспечить возможность выхода текучей среды из трубчатого элемента с большой скоростью потока. Это представляет собой отличие от известных нажимно-отжимных укупорочных средств, в которых уплотнительная пробка находится внутри самого трубчатого элемента.
Предпочтительно в узлах согласно данному варианту осуществления изобретения уплотнительная пробка представляет собой мембрану с отверстиями, проходящую от края до края внутреннего пространства горлышка сосуда. Как правило, мембрана имеет непроницаемую для текучих сред центральную зону, окруженную уплотняющей поверхностью, и ряд отверстий для прохода текучей среды, расположенных на одной окружности вокруг уплотняющей поверхности. Предпочтительно, по меньшей мере, одна из сопрягаемых уплотняющих поверхностей на входном элементе и на пробке выполнена с периферийным окружным уплотнительным выступом, таким как уплотнительные выступы, описанные в патенте GB-А-2280896, содержание которого включено в данное описание путем ссылки. Предпочтительно, по меньшей мере, один из уплотнительных выступов имеет по существу треугольное поперечное сечение. Это позволяет "сконцентрировать" уплотняющее усилие на вершине уплотнительного выступа для обеспечения максимальной эффективности уплотнения. Предпочтительно, по меньшей мере, один из уплотнительных выступов имеет высоту в диапазоне от 10 до 500 микрон, более предпочтительно от 50 до 250 микрон.
Предпочтительно в узлах согласно данному варианту осуществления изобретения уплотнительная пробка вставлена с защелкиванием в одну или несколько периферийных выемок во внутренней стороне горлышка сосуда.
Предпочтительно узлы согласно настоящему изобретению дополнительно содержат элементы на горлышке сосуда и на юбке укупорочного средства, выполненные с возможностью входа в контакт друг с другом, которые входят в контакт друг с другом при укупоривании или повторном укупоривании горлышка с помощью укупорочного средства и которые препятствуют отвинчиванию укупорочного средства из положения укупоривания на горлышке до тех пор, пока не будет приложен заданный минимальный отвинчивающий крутящий момент. Эти элементы помогают предотвратить выход укупорочного средства из положения укупоривания при отвинчивании в особенности тогда, когда укупорочный узел используется для хранения материалов, находящихся под давлением, таких как газированные напитки, и тем самым способствуют уменьшению утечек из герметично закрытого узла. Кроме того, данные элементы обычно обеспечивают "выдачу щелчка", который будет хорошо слышен и который можно будет ощутить, когда будет достигнуто положение укупоривания, что помогает пользователю избежать недостаточно плотного завинчивания укупорочного средства.
Более предпочтительно, если элементы, выполненные с возможностью входа в контакт друг с другом, будут представлять собой продольный фиксирующий выступ на одном из элементов - на горлышке сосуда или на юбке укупорочного средства - и взаимодействующую сопрягаемую фиксирующую наклонную поверхность на другом из элементов - на горлышке сосуда или на юбке укупорочного средства, при этом фиксирующий выступ упирается в удерживающий край фиксирующей наклонной поверхности, когда укупорочное средство полностью надето на горлышко сосуда. В альтернативных предпочтительных вариантах осуществления фиксирующая выемка, такая как продольная канавка, может быть выполнена на одном или нескольких участках первой или второй резьбы, и продольный фиксирующий выступ выполняют на другом из элементов - на горлышке сосуда или на юбке укупорочного средства, в результате чего фиксирующий выступ входит в выемку в участках резьбы в положении, при котором укупорочное средство полностью надето на горлышко сосуда и обеспечивает его укупоривание. Фиксирующие средства данного типа подробно описаны в публикациях WO 91/18799 и WO 95/05322, описания которых включены в данное описание путем ссылки.
Предпочтительно узлы согласно настоящему изобретению дополнительно содержат один или несколько уплотняющих упоров на укупорочном средстве сосуда или на горлышке, предназначенных для блокирования поворота укупорочного средства на горлышке в направлении укупоривания за заданное положение укупоривания. Это позволяет предотвратить чрезмерное затягивание укупорочного средства на горлышке сосуда, которое могло бы вызвать повреждение поверхности резьбы. Соответствующие упоры для резьбы описаны, например, в документах WO 93/01098 и WO 95/05322, все содержание которых включено в данное описание путем ссылки.
Предпочтительно узлы согласно настоящему изобретению дополнительно содержат кольцо для индикации вскрытия, прикрепленное к юбке укупорочного средства. Предпочтительно кольцо для индикации вскрытия прикреплено к юбке укупорочного средства с помощью множества хрупких перемычек и удерживается на горлышке сосуда с помощью удерживающей кромки на горлышке, в результате чего отвинчивание укупорочного средства с переводом его из положения укупоривания в положение выливания вызывает отделение кольца для индикации вскрытия от юбки укупорочного средства за счет разрушения хрупких перемычек.
Особенно подходящие кольца для индикации вскрытия описаны в публикации WO 94/11267, содержание которого включено в данное описание путем ссылки.
Узлы согласно настоящему изобретению значительно лучше подходят для колец для индикации вскрытия по сравнению с нажимно-отжимными укупорочными узлами, используемыми ранее, поскольку поворот укупорочного средства приводит к более легкому и более надежному отделению кольца для индикации вскрытия. Кроме того, для существующих нажимно-отжимных укупорочных средств иногда требуются два отдельных кольца для индикации вскрытия.
Предпочтительно узлы согласно настоящему изобретению дополнительно содержат уплотнительную мембрану для индикации вскрытия, прикрепленную с возможностью снятия над верхней частью отверстия (то есть выливного трубчатого элемента) в колпачке. Это позволяет получить дополнительный элемент для индикации вскрытия, который невозможен при использовании существующих нажимно-отжимных укупорочных узлов. Предпочтительно мембрана для индикации вскрытия представляет собой одну из тех, которые описаны в публикации WO 93/01098, содержание которого включено в данное описание путем ссылки. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления на уплотнительную мембрану для индикации вскрытия нанесены голографические защитные метки.
Предпочтительно уплотнительная мембрана для индикации вскрытия содержит элемент для сброса давления, предназначенный для того, чтобы способствовать отводу газов, находящихся под давлением, через мембрану. Это желательно, например, в том случае, когда узел используется для хранения газированных напитков, при этом при открытии сосуда в первый раз требуется отвод газов через мембрану. Элемент для сброса давления может, например, иметь линии ослабления, такие как полученный вырубной штамповкой крест в мембране, предназначенные для того, чтобы способствовать открытию мембраны под давлением. В альтернативном варианте элемент для сброса давления может быть образован прерывистым соединением между мембраной и кромкой горлышка.
Предпочтительно узлы согласно настоящему изобретению дополнительно содержат съемный и заменяемый наружный колпачок, который плотно надет или навинчен над отверстием в укупорочном колпачке для предотвращения загрязнения выливного трубчатого элемента. Предпочтительно отверстия для отвода газов выполнены в наружном колпачке. Это желательно, например, тогда, когда узел используется для хранения газированных напитков, то есть в случае, когда при открытии сосуда требуется отвод газов через наружный колпачок.
Предпочтительно узлы согласно настоящему изобретению дополнительно содержат уплотняющие поверхности на горлышке сосуда и на укупорочном средстве, выполненные с возможностью входа в контакт друг с другом и предназначенные для образования герметичного уплотнения между горлышком и укупорочным средством, когда укупорочное средство находится в положении укупоривания, в результате чего узел может быть использован для хранения как газированных, так и негазированных напитков.
Уплотняющие поверхности, выполненные с возможностью входа в контакт друг с другом, включают уплотнительную пробку на укупорочном средстве, которая образует посадку с натягом с поверхностью канала горлышка.
В некоторых вариантах осуществления уплотняющие поверхности, выполненные с возможностью входа в контакт друг с другом, дополнительно имеют одно или несколько уплотнительных ребер, проходящих вниз от укупорочного средства, которые упираются в кромку горлышка для образования герметичного уплотнения, когда укупорочное средство находится в положении укупоривания, при наличии или без сжимаемой прокладки в основании колпачка.
В некоторых вариантах осуществления уплотняющие поверхности, выполненные с возможностью входа в контакт друг с другом, имеют, по меньшей мере, один уплотнительный выступ, предпочтительно такой, как описанный в патенте GB-А-2280896. Некоторые предпочтительные варианты осуществления герметичных уплотнительных элементов описаны и являются предметом притязания в публикации WO 02/42171, содержание которой включено в данное описание путем ссылки.
Далее один вариант осуществления сосуда с укупорочным узлом согласно изобретению будет описан в качестве примера со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых
фиг.1 - продольное сечение укупорочного узла сосуда согласно настоящему изобретению с укупорочным средством, находящимся в закрытом положении укупоривания на горлышке сосуда;
фиг.2 - продольное сечение укупорочного узла сосуда на фиг.1 с укупорочным средством, находящимся в промежуточном положении выливания на горлышке сосуда;
фиг.3 - частичная (только 180 градусов) проекция на плоскость винтовой резьбы на укупорочном средстве узла на фиг.1;
фиг.4 - частичная проекция на плоскость на фиг.3, при этом винтовая резьба горлышка также показана при закрытом положении укупорочного средства, в котором оно обеспечивает укупоривание;
фиг.5 - частичная проекция на плоскость на фиг.3, при этом винтовая резьба горлышка также показана при промежуточном положении укупорочного средства, в котором оно обеспечивает возможность выливания.
Как показано на фиг.1, узел включает горлышко 1 сосуда и укупорочное средство 2. Горлышко предпочтительно образовано путем литьевого прессования пластика, такого как полиэтилентерефталат. Горлышко предпочтительно образовано за одно целое с корпусом сосуда, такого как сосуд для газированных напитков, полученный формованием с раздувом (пневмоформованием). Укупорочное средство (колпачок) предпочтительно получено путем литьевого прессования пластика, такого как полиэтилен.
Укупорочное средство содержит выливной трубчатый элемент 3, который имеет гладкую, выступающую вверх поверхность, которой придана такая форма и конфигурация, которая обеспечивает возможность выпивания непосредственно из трубчатого элемента, основание 4 и юбку 5, проходящую вниз от основания. Вход для текучей среды в выливной трубчатый элемент выполнен в виде входной трубки 6, которая проходит вниз от основания и заканчивается наклонной периферийной уплотняющей поверхностью 7.
Верхнее отверстие трубчатого элемента закрыто мембраной 8 для индикации вскрытия, которая путем термоскрепления присоединена к трубчатому элементу и может быть удалена путем отрыва. На мембрану 8 нанесено голографическое защитное напечатанное изображение. Полученные путем вырубной штамповки линии ослабления, пересекающиеся для образования креста, проходят через мембрану для обеспечения регулируемого разрыва мембраны, когда узел используется для хранения, например, газированного напитка. Съемный и заменяемый защитный колпачок 9 надет с защелкиванием на верхнюю часть трубчатого элемента посредством соединения 10 с защелкиванием. Предпочтительно данный колпачок образован из отлитого под давлением термопласта, такого как прозрачный термопласт, например полиметилметакрилат. В колпачке образовано множество отверстий (непоказанных) для обеспечения возможности отвода газов через колпачок, когда узел используется, например, для хранения газированных напитков.
Части укупорочного средства 2, представляющие собой юбку, выполнены с резьбовыми выступами на их внутренней поверхности, которые входят в контакт с участками резьбы на горлышке сосуда, как дополнительно описано ниже в связи с фиг.3-5. Наружная поверхность юбки укупорочного средства выполнена с продольными выступами 11 для улучшения захватывания поверхности.
Нижний край юбки укупорочного средства посредством хрупких перемычек 12 присоединен к образованному за одно целое с ним кольцу 13 для индикации вскрытия. Конструкция и функционирование кольца для индикации вскрытия описаны в публикации WO 94/11267 и не будут дополнительно подробно описываться здесь.
Укупорочное средство дополнительно содержит уплотнительную пробку 14, предпочтительно выполненную в виде цилиндра с небольшой конусностью, которая образует уплотняющую посадку с натягом в канале горлышка сосуда. Три периферийных уплотнительных выступа такого типа, как описанные в патенте GB-2280896, которые имеют поперечное сечение по существу с формой равностороннего треугольника и высоту, составляющую приблизительно 0,5 мм, проходят вокруг уплотнительной пробки для создания улучшенного герметичного уплотнения.
Герметичное уплотнение между горлышком сосуда и укупорочным средством дополнительно усилено за счет наличия дополнительных уплотнительных элементов, по существу таких, как описанные в публикации WO 02/42171. Эти элементы представляют собой гибкие ребра 16, проходящие вниз от основания юбки и опирающиеся на верхнюю поверхность горлышка сосуда с образованием уплотнения. Герметичное уплотнение между горлышком сосуда и укупорочным средством дополнительно усилено за счет уплотняющего контакта в зоне 17 между наружным краем кромки сосуда и юбкой укупорочного средства вблизи основания.
Рядом с нижним краем юбки укупорочного средства на юбке дополнительно выполнены выступающие внутрь элементы, предназначенные для входа в контакт с взаимодействующими сопрягаемыми элементами на горлышке сосуда для "выдачи" хорошо слышного щелчка, когда будет достигнуто положение укупоривания, для противодействия открытию до тех пор, пока не будет приложен заданный минимальный открывающий крутящий момент, и для предотвращения чрезмерного затягивания укупорочного средства на горлышке. Конструкция и функционирование данных элементов подробно описаны в публикации WO 93/01098 и не будут дополнительно подробно описываться здесь.
Горлышко 1 сосуда имеет нижний фланец 20, предназначенный для захвата горлышка сосуда на поточных линиях для изготовления и наполнения сосуда, и центральный фланец 21, который служит в качестве удерживающей кромки для кольца 13 для индикации вскрытия. На горлышке сосуда непосредственно над центральным фланцем выполнены выступы, предназначенные для контактирования с сопрягаемыми удерживающими элементами на укупорочном средстве, как было описано выше.
Горлышко сосуда дополнительно содержит верхнюю часть 22, имеющую центральный цилиндрический канал с периферийной окружной выемкой 23. На наружной поверхности верхней части 22 образованы выступающие участки резьбы, как более подробно будет описано ниже в связи с фиг.3 и 5.
В выемку 23 в канале верхней части горлышка сосуда с защелкиванием вставлена жесткая пробка 24, образованная из пластика путем литьевого прессования. Центральная зона 25 пробки 24 является непроницаемой для текучих сред и имеет наклонную кольцевую часть 26, которая образует непроницаемое для текучих сред уплотнение с наклонной нижней поверхностью 7 входной трубки 6 выливного трубчатого элемента укупорочного средства. Уплотнение усилено за счет периферийных уплотнительных микровыступов на части 26. Кольцевая часть пробки 24, окружающая кольцевую часть 26, выполнена с отверстиями 28, через которые содержимое сосуда может проходить в камеру 29. Тем не менее уплотнение, образованное между поверхностями 7 и 26, предотвращает проход жидкости из камеры 29 во входную трубку укупорочного средства 3 при закрытом положении.
На фиг.2 узел показан в промежуточном положении выливания. Защитный колпачок и мембрана для индикации вскрытия были удалены. Кольцо 13 для индикации вскрытия было оторвано от юбки 5 укупорочного средства в зонах хрупких перемычек и упало вниз на фланец 20 на горлышке, что обеспечивает ясное указание на то, что узел был открыт.
В промежуточном положении выливания уплотняющие поверхности 7 и 26 на пробке 24 и на входной трубке 6 удалены друг от друга, в результате чего обеспечивается возможность прохода текучей среды с высокой скоростью потока через отверстия 24 и в выливной трубчатый элемент 3. Следует отметить, что пробка 14 на укупорочном средстве по-прежнему образует уплотняющую посадку с натягом с поверхностью канала горлышка, в результате чего предотвращается утечка текучей среды между горлышком и юбкой укупорочного средства.
Как показано на фиг.3-5, резьба на колпачке представляет собой четырехзаходную резьбу, включающую в себя нижние участки 51 резьбы и верхние участки 52 резьбы. Поперечное сечение участков резьбы является по существу трапециевидным. На нижнем конце нижних участков 51 резьбы выполнен уступ 53, который служит для воспрепятствования отвинчиванию укупорочного средства от горлышка сосуда, когда укупорочное средство находится в промежуточном положении выливания, как показано на фиг.4. Верхние участки 52 резьбы заканчиваются опорной поверхностью 54, которая препятствует дальнейшему повороту участков 58 резьбы на укупорочном колпачке, когда колпачок достигнет положения полного укупоривания на горлышке, и тем самым предотвращает чрезмерное затягивание укупорочного средства, как показано на фиг.4. В данном конкретном варианте осуществления участки резьбы могут быть смещены из положения полного укупоривания в промежуточное положение за счет поворота горлышка и укупорочного средства относительно друг друга приблизительно на 45 градусов (на одну восьмую часть оборота). Однако рационально то, что степень относительного поворота можно регулировать в широких пределах.
Резьба на укупорочном средстве дополнительно включает направляющую резьбу (направляющий виток резьбы) 56 между верхним и нижним участками резьбы. Направляющая резьба 56 выступает в меньшей степени по сравнению с участками 51, 52 резьбы, и поэтому можно заставить участки резьбы на горлышке "перейти" через направляющую резьбу за счет приложения заданного усилия "перехода". Направляющая резьба выполнена с такой конфигурацией, чтобы обеспечить направление участков 58 резьбы на горлышке для входа их в контакт с уступом 53 при отвинчивании укупорочного средства из положения укупоривания. Тем не менее пользователь может полностью снять укупорочное средство, например, чтобы наливать непосредственно из горлышка или повторно наполнить сосуд, путем нажатия на укупорочное средство, находящееся в указанном промежуточном положении, с тем, чтобы перейти через направляющую резьбу 56, с последующим отвинчиванием укупорочного средства до тех пор, пока колпачок не будет полностью отделен от горлышка бутылки. Аналогичным образом укупорочное средство (колпачок) может быть зафиксировано и повторно зафиксировано на горлышке сосуда путем завинчивания его с приложением достаточного крутящего момента, чтобы участки резьбы на горлышке "перешли" через направляющую резьбу.
Рационально то, что в альтернативных вариантах осуществления резьбы на горлышке и укупорочном средстве, описанные здесь, можно "поменять местами" так, что короткие участки 58 однозаходной резьбы будут выполнены на поверхности укупорочного средства, а первый и второй участки 51, 52 резьбы и направляющая резьба 56 будут выполнены на горлышке без изменения функционирования узла.
Следует отметить, что представленное выше описание приведено только в качестве примера и что могут быть осуществлены изменения или модификации в пределах объема изобретения, определенного в сопровождающей формуле изобретения.
Изобретение относится к укупорочному узлу сосуда, включающему горлышко (1) сосуда с первой резьбой на его наружной поверхности; укупорочное средство (2) для горлышка, имеющее выполненное в нем отверстие, юбку (5), проходящую вниз и имеющую вторую резьбу на внутренней поверхности, предназначенную для образования соединения с первой резьбой на горлышке сосуда; и сопрягаемые клапанные элементы на горлышке и укупорочном средстве. При этом клапанные элементы входят в контакт друг с другом для создания непроницаемого для текучих сред уплотнения по горлышку, когда укупорочное средство полностью зафиксировано на горлышке, но клапанные элементы обеспечивают возможность выхода текучей среды из горлышка через отверстие, когда укупорочное средство находится в промежуточном положении, при котором оно по-прежнему удерживается на горлышке. И при этом укупорочное средство (2) выполнено с возможностью смещения из положения, в котором оно полностью зафиксировано, в промежуточное положение за счет поворота укупорочного средства и горлышка относительно друг друга; при этом укупорочное средство содержит проходящее вниз цилиндрическое пробочное уплотнение (14), которое образует плотную посадку в цилиндрическом канале горлышка сосуда, как тогда, когда укупорочное средство находится в промежуточном положении, так и тогда, когда укупорочное средство находится в положении укупоривания на горлышке. Такой укупорочный узел обеспечивает эффективную герметизацию в положении укупоривания, может включать элементы защиты от давления при использовании для газированных напитков и при этом обеспечивает достаточную скорость потока жидкости в его открытом положении. 20 з.п. ф-лы, 5 ил.
| DE 4328582 А1, 02.03.1995 | |||
| Способ работы двухроторного замкнутого насоса типа рутс | 1975 |
|
SU527532A1 |
| US 6062441 А, 16.05.2000 | |||
| WO 00/64774 А1, 02.11.2000 | |||
| КОЛБАСА ВАРЕНАЯ ДОКТОРСКАЯ И СПОСОБ ЕЕ ПРОИЗВОДСТВА | 2004 |
|
RU2264110C1 |
| Прибор для очистки паром от сажи дымогарных трубок в паровозных котлах | 1913 |
|
SU95A1 |
