Крышка с предохранительным механизмом для горловины емкости Российский патент 2018 года по МПК B67D1/08 

Изобретение относится к укупорочным средствам с изобарическими клапанами и может быть использовано для одноразовых емкостей (бутылей) из полиэтилентерефталата (ПЭТ), предназначенных для автоматизированного розлива, транспортирования и хранения пищевых напитков, таких как: пиво, квас, соки, воды и др.

Известна клапанная насадка на горловину емкости, содержащая соединенные между собой крышку и корпус, состоящий из обоймы и основания, в полости которого расположена втулка и коаксиально установленное на ней с возможностью перемещения в осевом направлении подпружиненное запорное кольцо, взаимодействующее с выходным отверстием полости корпуса. Между фиксатором и обоймой установлена уплотняющая манжета, имеющая с внешней стороны кольцевой выступ, взаимодействующий с крышкой. Полый корпус (обойма) имеет замковые отверстия для зацепления с основанием корпуса, на который опирается пружина (RU 111838 U1, 27.12.2011).

Крепление замков основания корпуса известной насадки не может считаться надежным. При заполнении емкости или выдаче из нее напитка и при приведении клапана в рабочее состояние его пружина сжимается, создавая необходимое усилие для обеспечения герметичности при наполнении или выдаче напитка. В результате приложения этого усилия замки основания корпуса могут срываться из замковых отверстий в нижней части корпуса клапана.

Еще одним недостатком известной насадки является сложная форма уплотнительной манжеты, выполненной с боковым выступом, и ее расположение между крышкой и корпусом с частичным размещением в канавке корпуса. Такая форма манжеты и расположение не всегда обеспечивают равномерную деформацию уплотнения по всей окружности корпуса.

Аналогом более близким к предлагаемому изобретению (прототипом) можно считать крышку для кега, содержащую полый корпус с трубчатым хвостовиком, имеющим замковые отверстия, уплотнительное кольцо для верхнего края горловины кега, размещенное в канавке, и изобарический клапан с запорным трубчатым фланцем, подпружиненным винтовой пружиной и установленным на направляющей втулке с возможностью перемещения и взаимодействия с выходным отверстием полости корпуса (WO 2012/062821 А1, 18.05.2012).

В крышке WO 2012/062821, как и в насадке RU 111838 крепление замков в нижней части корпуса клапана не обеспечивает надежной фиксации замков опоры винтовой пружины. Еще одним недостатком крышки WO 2012/062821 является ненадежная конструкция кольцевого уплотнения П-образной формы, требующая как специальной оснастки при изготовлении, так и преодоления технологических затруднений при сборке. Уплотнение П-образной формы требует в два раза больше материала для его изготовления и не повышает заметно качества герметизации.

Настоящее изобретение направлено на решение задачи по созданию простой и технологичной крышки с предохранительным механизмом для горловины емкости, обеспечивающей надежную герметизацию емкости при ее заполнении, транспортировании и эксплуатации.

Соответственно техническим результатом изобретения является технический эффект, объективно проявляющийся при его изготовлении и использовании и заключающийся в получении и реализации перечисленных свойств (простота конструкции, технологичность изготовления, надежная герметичность емкости).

Сущность изобретения выражается в совокупности существенных признаков, в которой крышка с предохранительным механизмом для горловины емкости, содержащая полый корпус с нижней цилиндрической частью, имеющей замковые отверстия, фиксаторы горловины, расположенные в полости корпуса, уплотнительное кольцо для верхнего края горловины, размещенное в канавке, и изобарический клапан с запорным кольцом, подпружиненным винтовой пружиной и установленным на направляющей втулке с возможностью перемещения и взаимодействия с выходным отверстием полости корпуса, отличающаяся тем, что снабжена суппортом винтовой пружины, установленным на направляющей втулке и содержащим замки и упругую стенку, снабженную внутренними ребрами жесткости, имеющими возможность взаимодействия с наружными поверхностями пружинных витков, причем, внутренние ребра жесткости расположены напротив замковых отверстий, на наружной поверхности нижней части корпуса размещен уступ для фиксации дополнительного уплотнительного кольца, выполненного для взаимодействия с ответной поверхностью горловины, а запорное кольцо снабжено дугообразными ортогональными выступами, выполненными с отверстиями для жидкости, с направляющей наружной поверхностью под внутреннюю поверхность нижней части корпуса и с внутренними радиальными зубцами, имеющими возможность взаимодействия с наружными поверхностями пружинных витков, при этом уплотнительное кольцо для верхнего края горловины расположено в канавке со стенками, выполненными в виде направляющих для горловины.

Приведенная совокупность существенных признаков достаточна для достижения технического результата изобретения во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны.

В частных случаях своего исполнения или использования крышка с предохранительным механизмом для горловины емкости может быть выполнена из полиацеталя (ПОМ) и иметь стенку нижней цилиндрической части корпуса толщиной 1,2-1,3 мм; суппорт, выполненный из ПОМ с упругой стенкой толщиной 1,8-2,0 мм; может иметь канавку со стенками в виде направляющих для горловины емкости, выполненную с дугообразным вогнутым дном; может содержать уплотнительное кольцо для верхнего края горловины с круглым поперечным сечением, уплотнительное кольцо для верхнего края горловины с овальным поперечным сечением, канавку со стенками в виде направляющих для горловины, выполненную с прямоугольным поперечным сечением, уплотнительное кольцо для верхнего края горловины с поперечным сечением в виде многоугольника, фиксаторы горловины емкости, выполненные в виде замковых изгибов под кольцевые выступы горловины, замковые отверстия прямоугольной формы и может быть выполнена для одноразового кега из полиэтилентерефталата (ПЭТ).

Сущность изобретения поясняется чертежом, где дан общий вид крышки с предохранительным механизмом для горловины емкости с частичным разрезом.

Крышка с предохранительным механизмом для горловины емкости содержит полый корпус 1 с нижней цилиндрической частью 2, имеющей замковые отверстия 3 прямоугольной формы, фиксаторы 4 горловины, расположенные в полости корпуса 1, уплотнительное кольцо 5 для верхнего края горловины, размещенное в канавке 6 и изобарический клапан. Изобарический клапан включает в себя запорное кольцо 7, подпружиненное винтовой пружиной 8. Запорное кольцо 7 установлено на направляющей втулке 9 с возможностью перемещения и взаимодействия с выходным отверстием полости корпуса 1. Суппорт 10, являющийся опорой винтовой пружины 8, установлен на направляющей втулке 9 и содержит замки 11 и упругую стенку, снабженную внутренними ребрами жесткости 12. Внутренние ребра жесткости 12 имеют возможность взаимодействия с наружными поверхностями витков винтовой пружины 8 и расположены напротив замковых отверстий 3. На наружной поверхности нижней цилиндрической части 2 корпуса 1 размещен уступ 14 для фиксации дополнительного уплотнительного кольца 15, выполненного для взаимодействия с ответной поверхностью горловины.

Запорное кольцо 7 снабжено дугообразными ортогональными выступами 16, выполненными с отверстиями для жидкости 17, с направляющей наружной поверхностью под внутреннюю поверхность нижней части 2 корпуса 1 и с внутренними радиальными зубцами 19, имеющими возможность взаимодействия с наружными поверхностями витков винтовой пружины 8.

Уплотнительное кольцо 5 для верхнего края горловины расположено в канавке 6 со стенками, выполненными в виде направляющих для горловины.

Канавка 6 со стенками в виде направляющих для горловины может иметь дугообразное вогнутое дно или может быть выполнена с прямоугольным поперечным сечением. Уплотнительное кольцо 5 для верхнего края горловины может иметь круглое поперечное сечение, овальное поперечное сечение или поперечное сечение в виде многоугольника.

Крышка с предохранительным механизмом для горловины емкости может быть выполнена для одноразового кега из полиэтилентерефталата и иметь корпус 1 из полиацеталя со стенкой нижней части 2 толщиной 1,2-1,3 мм и суппорт 10 из полиацеталя с упругой стенкой толщиной 1,8-2,0 мм.

Указанные соотношения размеров получены в результате проведенных исследований, разрешенных к применению эластичных материалов, из которых выполнялись комплектующие детали со стенками разной толщины.

Эти исследования показали достаточность вышеприведенных диапазонов не только для вывода о возможности достижения технического результата изобретения в случае, который проиллюстрирован нижеследующим примером, но ив других случаях осуществления изобретения во всех этих интервалах.

При установке крышки с предохранительным механизмом для горловины емкости, например, на горловину одноразового кега из полиэтилентерефталата, нижнюю цилиндрическую часть 2 ее полого корпуса 1 вводят в кег. При этом верхний край горловины попадает в канавку 6, направляющие стенки которой обеспечивают точное соединение полого корпуса 1 и горловины.

При движении горловины по направляющим стенкам канавки 6 исключается взаимное смещение крышки и горловины, неравномерная деформация уплотнительного кольца 5 и неравномерная деформация дополнительного уплотнительного кольца 15, размещенного на уступе 14.

Соединение крышки и горловины кега обеспечивают фиксаторы 4 горловины емкости, выполненные, например, в виде замковых изгибов под кольцевые выступы горловины.

При заполнении емкости или выдаче из нее напитка запорное кольцо 7 смещается по направляющей втулке 9 в направлении емкости. При смещении соосность соединения дополнительно обеспечивают направляющая наружная поверхность 18 элементов 16 и внутренние радиальные зубцы 19, имеющие возможность взаимодействия с наружными поверхностями витков винтовой пружины 8.

Пружина 8 сжимается, создавая необходимое усилие для обеспечения герметичности при наполнении кега или выдаче из него напитка. В результате приложения этого усилия пружина 8, которая деформируется не только в осевом, но и в радиальном направлении, распирает через внутренние ребра жесткости 12 упругую стенку суппорта 10. В свою очередь, упругая стенка суппорта 10 поджимает замки 11 и не дает им выходить из прямоугольных замковых отверстий 3.

Кег заполняется или опорожняется через отверстия для жидкости 17 и пространство между дугообразными ортогональными выступами 16.

После отсоединения кега от соответствующего оборудования, винтовая пружина 8 возвращает запорное кольцо 7 в исходное положение, в котором оно взаимодействует с выходным отверстием полости корпуса 1, обеспечивая его герметичность.

Изобретение относится к укупорочным средствам с изобарическими клапанами и может быть использовано для одноразовых емкостей (бутылей) из полиэтилентерефталата (ПЭТ), предназначенных для автоматизированного розлива, транспортирования и хранения пищевых напитков, таких как пиво, квас, соки, воды и др. Крышка с предохранительным механизмом для горловины емкости содержит полый корпус 1 с нижней цилиндрической частью 2, имеющей замковые отверстия 3 прямоугольной формы, фиксаторы 4 горловины, расположенные в полости корпуса 1, уплотнительное кольцо 5 для верхнего края горловины, размещенное в канавке 6, и изобарический клапан. Изобарический клапан включает в себя запорное кольцо 7, подпружиненное винтовой пружиной 8. Запорное кольцо 7 установлено на направляющей втулке 9 с возможностью перемещения и взаимодействия с выходным отверстием полости корпуса 1. Суппорт 10, являющийся опорой винтовой пружины 8, установлен на направляющей втулке 9, содержит замки 11 и упругую стенку, снабженную внутренними ребрами жесткости 12. Внутренние ребра жесткости 12 имеют возможность взаимодействия с наружными поверхностями витков винтовой пружины 8 и расположены напротив замковых отверстий 3. На наружной поверхности нижней цилиндрической части 2 корпуса 1 размещен уступ 14 для фиксации дополнительного уплотнительного кольца 15, выполненного для взаимодействия с ответной поверхностью горловины. Запорное кольцо 7 снабжено дугообразными ортогональными выступами 16, выполненными с отверстиями для жидкости 17, с направляющей наружной поверхностью под внутреннюю поверхность нижней части 2 корпуса 1 и с внутренними радиальными зубцами 19, имеющими возможность взаимодействия с наружными поверхностями витков винтовой пружины 8. Уплотнительное кольцо 5 для верхнего края горловины расположено в канавке 6 со стенками, выполненными в виде направляющих для горловины. 9 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Крышка с предохранительным механизмом для горловины емкости, содержащая полый корпус с нижней цилиндрической частью, имеющей замковые отверстия, фиксаторы горловины емкости, расположенные в полости корпуса, уплотнительное кольцо для верхнего края горловины, размещенное в канавке, и изобарический клапан с запорным кольцом, подпружиненным винтовой пружиной и установленным на направляющей втулке с возможностью перемещения и взаимодействия с выходным отверстием полости корпуса, отличающаяся тем, что снабжена суппортом винтовой пружины, установленным на направляющей втулке и содержащим замки и упругую стенку, снабженную внутренними ребрами жесткости, имеющими возможность взаимодействия с наружными поверхностями пружинных витков, причем внутренние ребра жесткости расположены напротив замковых отверстий, на наружной поверхности нижней части корпуса размещен уступ для фиксации дополнительного уплотнительного кольца, выполненного для взаимодействия с ответной поверхностью горловины, а запорное кольцо снабжено дугообразными ортогональными выступами, выполненными с отверстиями для жидкости, с направляющей наружной поверхностью под внутреннюю поверхность нижней части корпуса и с внутренними радиальными зубцами, имеющими возможность взаимодействия с наружными поверхностями пружинных витков, при этом уплотнительное кольцо для верхнего края горловины расположено в канавке со стенками, выполненными в виде направляющих для горловины.

2. Крышка по п. 1, отличающаяся тем, что корпус выполнен из полиацеталя и имеет стенку нижней части толщиной 1,2-1,3 мм, при этом суппорт выполнен из полиацеталя и имеет упругую стенку толщиной 1,8-2,0 мм.

3. Крышка по п. 1, отличающаяся тем, что канавка со стенками в виде направляющих для горловины выполнена с дугообразным вогнутым дном.

4. Крышка по п. 1, отличающаяся тем, что уплотнительное кольцо для верхнего края горловины выполнено с круглым поперечным сечением.

5. Крышка по п. 1, отличающаяся тем, что уплотнительное кольцо для верхнего края горловины выполнено с овальным поперечным сечением.

6. Крышка по п. 1, отличающаяся тем, что канавка со стенками в виде направляющих для горловины выполнена с прямоугольным поперечным сечением.

7. Крышка по п. 1, отличающаяся тем, что уплотнительное кольцо для верхнего края горловины выполнено с поперечным сечением в виде многоугольника.

8. Крышка по п. 1, отличающаяся тем, что фиксаторы горловины емкости выполнены в виде замковых изгибов под кольцевые выступы горловины.

9. Крышка по п. 1, отличающаяся тем, что замковые отверстия имеют прямоугольную форму.

10. Крышка по п. 1, отличающаяся тем, что выполнена для одноразового кега из полиэтилентерефталата.