Крышка для емкости Российский патент 2025 года по МПК B65D51/16 B65D41/34 

Настоящее изобретение относится к крышке для емкости.

В частности, изобретение относится к крышке, которая особенно, но не исключительно, подходит для емкостей, например бутылок, предназначенных для содержания жидких веществ, которые находятся под давлением или газированы, то есть насыщены углекислотой, или которые могут выделять диоксид углерода на протяжении периода хранения после изготовления.

Из уровня техники известны крышки для емкостей, содержащие чашеобразный корпус, имеющий поперечную стенку и боковую стенку, проходящую вокруг оси, при этом указанные крышки обычно изготовлены из пластмассы и имеют разделительную линию, расположенную в боковой стенке и образующую удерживающее кольцо и закрывающий элемент, который может разъемным образом входить в зацепляющее взаимодействие с горлышком, обеспечивая возможность открывания или закрывания емкости. Удерживающее кольцо может оставаться прикрепленным к горлышку емкости. Закрывающий элемент имеет внутреннюю резьбовую конструкцию, предназначенную для взаимодействия с наружной резьбовой конструкцией горлышка, которая проходит спиральным образом вокруг оси, что позволяет отвинчивать крышку и потом снова навинчивать ее на горлышко.

Вдоль разделительной линии расположены разрывные перемычки, предназначенные для разрушения при первоначальном открывании крышки. В действительности, когда емкость открывают в первый раз и отвинчивают крышку от горлышка емкости, закрывающий элемент отделяется от удерживающего кольца по разделительной линии в результате разрушения разрывных перемычек, и, таким образом, удерживающее кольцо может оставаться соединенным с горлышком бутылки, в то время как закрывающий элемент может быть отделен от емкости. Впоследствии чашеобразный корпус можно снова навинтить на горлышко, чтобы опять закрыть емкость и вернуть ее в закрытое состояние.

Разделительная линия может быть образована в ходе операции разрезания или в процессе формования крышки, при этом форма разделительной линии определяет то, каким образом будут отделяться закрывающий элемент и удерживающее кольцо в результате первоначального открывания емкости.

Например, из уровня техники известны крышки, в которых разделительная линия выполнена проходящей по окружности вдоль всей боковой стенки, так что закрывающий элемент полностью отсоединяется от удерживающего кольца в тот момент, когда крышку открывают в первый раз. Оставаясь соединенным с горлышком, удерживающее кольцо указывает пользователю на то, что крышку уже открывали.

Кроме того, из уровня техники известны крышки, в которых разделительная линия выполнена таким образом, что удерживающее кольцо остается соединенным с закрывающим элементом после первоначального открывания и может быть снято вместе с указанным элементом.

Также известны другие крышки, в которых разделительная линия прерывается по окружности, оставляя соединенными закрывающий элемент и удерживающее кольцо в открытом состоянии крышки. В данном случае разделительная линия проходит от первого конца до второго конца, между которыми образована зона соединения закрывающего элемента с удерживающим кольцом. После того, как крышка была открыта в первый раз, закрывающий элемент остается соединенным с удерживающим кольцом, при этом указанный элемент и указанное кольцо остаются соединенными с горлышком бутылки, и пользователь может поворачивать или перемещать закрывающий элемент, когда тот отсоединен от горлышка, между открытым состоянием, в котором обеспечивается доступ к содержимому емкости, и закрытым состоянием, в котором закрывающий элемент препятствует доступу в емкость.

Крышка может быть изготовлена, например, путем формования полимерного материала, к примеру, методом прессования или литья под давлением.

Внутренняя резьбовая конструкция крышки может содержать один или более резьбовых витков, при этом каждый виток закручен спиральным образом в осевом направлении вокруг оси крышки, проходя от начала, расположенного вблизи поперечной стенки, и до конца, расположенного рядом с разделительной линией, и аналогично указанному, наружная резьбовая конструкция горлышка тоже может содержать один или более витков, проходящих спиральным образом вокруг оси горлышка.

Пластмассовые крышки, подобные описанным выше крышкам, широко используются для закрывания емкостей, предназначенных для содержания газированных напитков или каких-либо продуктов, которые находятся под давлением, либо давление которых может повышаться со временем (например, ферментируемые напитки), но, в случае использования для продуктов, находящихся при повышенном давлении, такие крышки и горлышки таких емкостей имеют соответствующую конструкцию.

Более того, пользователь может безопасно снять крышку с емкости только в том случае, если до того, как внутренняя резьбовая конструкция крышки полностью отсоединится от наружной резьбовой конструкции горлышка, остаточное давление газа, находящегося внутри емкости, будет равно нулю или в любом случае будет минимальным. На самом деле, если бы такое остаточное давление не было нулевым или в любом случае минимальным, оно могло бы привести к резкому сбрасыванию крышки с горлышка и, следовательно, к повреждению каких-либо предметов, в которые попала крышка, или, что еще хуже, к травмированию пользователя при ударе крышкой.

С учетом указанных обстоятельств, пластмассовые крышки для продуктов, находящихся под давлением, и горлышки емкостей, предназначенных для хранения таких продуктов, специально сконфигурированы таким образом, чтобы во время снятия самой крышки облегчать выпуск газа и постепенное стравливание давления газа, находящегося внутри емкости. Как внутренняя резьбовая конструкция крышки, так и наружная резьбовая конструкция горлышка имеют, соответственно, газоотводящие пазы и газоотводящие проходы, которые проходят в осевом направлении через соответствующую резьбу и прерывают ее.

Таким образом, газ, находящийся внутри емкости, может выходить через газоотводящие пазы и газоотводящие каналы, даже когда внутренняя резьбовая конструкция все еще сцеплена с наружной резьбовой конструкцией, что гарантирует постепенное высвобождение газа. В частности, когда газоотводящий паз крышки расположен напротив газоотводящего канала горлышка, создаются преимущественные зоны для выпуска газа, находящегося под давлением, которые ускоряют выпуск указанного газа из емкости.

Чтобы в большей степени ограничить использование пластмассы и, соответственно, влияние данного использования на окружающую среду, на рынке продаж появились крышки для газированных напитков, имеющие меньшую высоту и диаметр по сравнению с крышками, использовавшимися до настоящего времени, что уменьшает вес пластмассы, используемой для изготовления каждой крышки.

Указанные крышки, будучи более низкими и узкими, чем те, которые использовались до сих пор, оставляют свободное пространство между внутренней поверхностью крышки и наружной поверхностью горлышка, при этом размер указанного пространства меньше аналогичного значения, измеренного для ранее использовавшихся крышек. Например, в осевом направлении может быть уменьшен шаг между совмещаемыми частями резьбовой конструкции, а в направлении, поперечном оси, может быть уменьшено расстояние между вершиной резьбы и наружной поверхностью горлышка.

Вследствие уменьшения свободного пространства между крышкой и горлышком емкости, при использовании крышек указанных типов затруднен выход газа, находящегося под давлением, из емкости.

Несмотря на то, что для увеличения указанного свободного пространства можно увеличить количество газоотводящих пазов крышке, это не всегда является целесообразным. В действительности, резьбовая конструкция работает как ребро, которое придает жесткость и, следовательно, усиливает закрывающий элемент, предотвращая деформацию данного элемента при расширении в результате увеличения давления. Уменьшение резьбовой конструкции может привести к внезапному отсоединению внутренней резьбовой конструкции крышки от наружной резьбовой конструкции горлышка. В данных условиях давление внутри емкости может вызвать резкое выталкивание крышки, несмотря на увеличение количества газоотводящих пазов.

Одной задачей изобретения является усовершенствование известного типа крышек для емкости, в частности, крышек для емкостей, предназначенных для хранения напитков, находящихся под давлением, при этом указанные крышки содержат внутреннюю резьбовую конструкцию, предназначенную для соединения с наружной резьбовой конструкцией горлышка, причем внутренняя резьбовая конструкция крышки содержит по меньшей мере два газоотводящих паза для обеспечения постепенного сброса давления, присутствующего в емкости.

Другой задачей является создание крышки для емкости, предназначенной для хранения напитков, находящихся под давлением, причем, при отвинчивании от горлышка, указанная крышка обеспечивает возможность эффективного выпуска газа, находящегося под давлением, при этом сила, с которой крышка удерживается в соединении с горлышком, не ослабевает.

Указанные и другие задачи решены путем создания крышки для емкости, выполненной согласно пункту 1 и зависимым от него пунктам формулы изобретения.

Дополнительные признаки и преимущества предложенного изобретения станут очевидными из приведенного ниже описания, выполненного со ссылкой на примерные, но не ограничивающие, прилагаемые чертежи, на которых:

фиг. 1 изображает вид в аксонометрии емкости, известной из уровня техники и используемой для напитков, находящихся под давлением, и крышки согласно данному изобретению, устанавливаемой на горлышко емкости, причем внутренняя резьбовая конструкция крышки выполнена с возможностью зацепляющего взаимодействия с наружной резьбовой конструкцией горлышка емкости;

фиг. 2 изображает вид в аксонометрии крышки, изображенной на фиг. 1;

фиг. 3 изображает вид в разрезе крышки, изображенной на фиг. 1;

фиг. 4 изображает вид в разрезе упаковки, содержащей крышку и емкость, изображенные на фиг. 1, при этом крышка установлена на емкости и находится в закрытом состоянии;

фиг. 3 изображает вид в разрезе упаковки, изображенной на фиг. 4, при этом крышка уже была открыта в первый раз, и внутренняя резьбовая конструкция крышки частично отсоединена от наружной резьбовой конструкции горлышка; и

фиг. 6 изображает вид в разрезе горлышка емкости, изображенной на фиг. 1, с указанием некоторых размеров, которые определяют основные параметры горлышка.

На фиг. 1-6 номером 1 позиции обозначена крышка для закрывания емкости 2, в частности, бутылки, предназначенной для хранения жидкого вещества, такого как напиток.

В частности, емкость 2 может быть предназначена для хранения напитков, находящихся под давлением, то есть, газированных напитков, либо напитков, которые могут выделять диоксид углерода на протяжении периода хранения после изготовления.

Следует отметить, что в данном описании одинаковые компоненты будут обозначены одинаковыми номерами позиций.

Крышка 1 изготовлена из полимерного материала. Для изготовления крышки 1 может быть использован любой полимерный материал, пригодный для формования.

На фиг. 1-3 крышка 1 изображена в состоянии, в котором находится при выходе с производственной линии по изготовлению крышек, и может быть установлена на горлышко 201 емкости 2, объединяясь с указанным горлышком, как изображено на фиг. 4 и 5, на которых представлена упаковка, содержащая крышку 1, установленную на емкости 2, а именно, на горлышке 201.

Крышка 1 содержит боковую стенку 3, которая проходит вокруг оси Z, и поперечную стенку 4, которая расположена на одном конце боковой стенки 3 и закрывает данный конец. Поперечная стенка 4 проходит поперечным образом, в частности перпендикулярно, оси Z.

Ось Z является центральной осью симметрии для крышки 1 и, кроме того, центральной осью симметрии для горлышка 201 емкости 2, когда указанная крышка установлена на горлышке.

Поперечная стенка 4 может быть плоской, хотя теоретически возможны и другие формы. В проиллюстрированном примере поперечная стенка 4 имеет по существу круглую форму на виде сверху.

Боковая стенка 3 и поперечная стенка 4 образуют чашеобразный корпус, предназначенный для приема концевой части горлышка 201 емкости 2, так что крышка 1 может закрывать данную емкость.

Как изображено на фиг. 1 и 6, горлышко 201 проходит от раздаточного отверстия 202 к опорному кольцу 203, которое обеспечивает поддержание емкости 2 во время производственного процесса при ее изготовлении. Верхний край 202' окружает раздаточное отверстие 202.

Следует отметить, что в данном описании такие термины, как «верхний» или «нижний», «выше» или «ниже» относятся к емкости 2, расположенной вертикально и, следовательно, ось Z расположена вертикально.

Горлышко 201 содержит наружную поверхность 204, из которой выступает наружная резьбовая конструкция 205, обеспечивающая разъемное соединение емкости 2 с крышкой 1.

Горлышко 201 также содержит фиксирующее кольцо 206, расположенное между наружной резьбовой конструкцией 205 и опорным кольцом 203, которое также выступает от наружной поверхности 204 и имеет форму, обеспечивающую зацепляющее взаимодействие с крышкой 1 во время ее перехода из закрытого состояния в открытое состояние. Фиксирующее кольцо 206 представляет собой кольцевой выступ, отходящий от наружной поверхности 204 горлышка 201 в плоскости, расположенной поперечным образом относительно оси Z.

Наружная резьбовая конструкция 205 содержит одноходовую наружную резьбу, которая проходит на угловое расстояние более 360° и менее 720° (например, от 620° до 710°) вокруг оси Z, и имеет газоотводящие каналы 207, которые прерывают указанную резьбу и образуют первые участки 208, расположенные вблизи верхнего края 202', и вторые участки 209, расположенные в осевом направлении под первыми участками 208. Таким образом, указанная одноходовая наружная резьба проходит через первые участки 208 (которые определяют первый виток резьбы) и вторые участки 209 (которые определяют второй виток резьбы) от начала, расположенного вблизи верхнего края 202', до конца, расположенного вблизи фиксирующего кольца 206.

Как изображено на фиг. 6, в горлышке 201 можно выделить несколько характерных размеров, которые могут быть использованы для образования горлышек разных типов с точки зрения размеров, согласно спецификациям, указанным в конце описания.

Размер Т обозначает диаметр по вершинам резьбы наружной резьбовой конструкции, который соответствует диаметру по вершинам резьбы первых участков 208 и/или вторых участков 209.

Размер С обозначает внутренний диаметр горлышка 201 на верхнем крае 202'.

Размер А обозначает диаметр фиксирующего кольца 206.

Размер РТ обозначает диаметр в точке опорного кольца 203, выбранной для определения геометрических параметров горлышка 201.

Размер Н обозначает высоту горлышка 201, измеряемую от осевой координаты указанной точки РТ.

Размер X обозначает высоту горлышка 201, измеряемую от низа опорного кольца 203.

Размер Р обозначает осевое расстояние между двумя частями наружной резьбовой конструкции 205, перекрывающими друг друга, то есть, расстояние между одним из первых участков 208 и вторым участком 209, над которым расположен указанный первый участок, причем это расстояние измеряется в крайней внутренней точке первого участка 208 и соответствующей крайней внутренней точке второго участка 209. Другими словами, размер Р означает шаг Р наружной резьбовой конструкции 205.

Размер К обозначает осевое расстояние между верхним краем 202' и осевой координатой самой крайней внутренней точки первого участка 208.

Для более подробного перечня характерных размеров горлышка 201 емкости 2 и более точного определения геометрических характеристик следует обратиться к спецификациям ISBT Threadspecs™ (Международное сообщество технологов безалкогольных напитков).

Как изображено на фиг. 2 и 3, боковая стенка 3 крышки 1 соединена с поперечной стенкой 4 посредством соединительного участка 401, который в поперечном сечении может иметь форму скошенного края или закругленной соединительной части.

Крышка 1 содержит разделительную линию 5, изображенную, по меньшей мере, на фиг. 3, которая выполнена на боковой стенке 3 с образованием удерживающего кольца 301.

Разделительная линия 5, выполненная на боковой стенке 3, образует не только удерживающее кольцо 301, но и закрывающий элемент 302, который выполнен с возможностью разъемного зацепляющего взаимодействия с горлышком, чтобы обеспечивать возможность открывания или закрывания емкости. Закрывающий элемент 302 выполнен с возможностью зацепления для закрывания раздаточного отверстия 202 емкости 2.

Удерживающее кольцо 301 содержит фиксирующую часть 303, которая выполнена с возможностью внутреннего сцепления с фиксирующим кольцом 206 горлышка 201 в результате первоначального открывания крышки 1.

Фиксирующая часть 303 проходит до свободного края 304 удерживающего кольца 301, который ограничивает данное удерживающее кольцо на стороне, противоположной поперечной стенке 4.

Другими словами, фиксирующая часть 303 является нижней частью удерживающего кольца 301 и, следовательно, крышки 1, когда крышка 1 соединена с емкостью 2.

Как указано ниже, в крышке 1, изображенной на фиг. 1-5, удерживающее кольцо 301 выполнено так, что оно остается прикрепленным к горлышку 201 емкости 2 благодаря фиксирующей части 303. Однако в крышках другого типа удерживающее кольцо 301 может быть сконфигурировано таким образом, что после открывания емкости в первый раз оно остается соединенным с закрывающим элементом 302, поэтому указанный элемент может быть снят вместе с данным кольцом.

На наружной поверхности боковой стенки 3 могут быть выполнены линии 312 накатки, проходящие параллельно оси Z и предназначенные для облегчения захвата крышки 1 пользователем или укупорочной машиной, которая устанавливает крышку 1 на закрываемую емкость 2.

Линии 312 накатки могут быть расположены в закрывающем элементе 302, но также могут иметь продолжение на соединительном участке 401 и/или удерживающем кольце 301.

Следует отметить, что в примере, изображенном на фиг. 1-5, боковая стенка 3 имеет цилиндрическую форму и проходит от соединительного участка 401, на котором выполнены линии 312 накатки, до свободного края 304 удерживающего кольца 301, имея практически постоянный диаметр. Линии накатки имеются на закрывающем элементе, но отсутствуют на удерживающем кольце 301.

Не ограничивая объем изобретения, боковая стенка 3 также может быть выполнена с участками, имеющими разные диаметры, например, боковая стенка 3 может содержать цилиндрическую часть, проходящую до соединительного участка 401, расширенную часть, диаметр которой больше диаметра цилиндрической части и которая может проходить до свободного края 304 удерживающего кольца 301, и соединительную часть, расположенную между цилиндрической частью и расширенной частью. Линии 312 накатки могут быть выполнены на соединительной поверхности, но не в расширенной части, которая снаружи ограничена гладкой наружной поверхностью, то есть, расширенная часть может не иметь линий 312 накатки. Однако данное условие не является обязательным, поскольку линии 312 накатки могут проходить и по расширенной части.

В качестве опции, разделительная линия 5 может прерываться по окружности, не проиллюстрированным на чертеже образом, чтобы закрывающий элемент 302 и удерживающее кольцо 301 оставались соединенными в открытом состоянии крышки 1. Например, разделительная линия 5, проходящая между первым и вторым концами (не показаны на чертеже), в промежутке между указанными концами может образовывать зону соединения между закрывающим элементом 302 и удерживающим кольцом 301.

Кроме того, боковая стенка 3 может содержать линию разреза, не показанную на чертеже, которая может быть выполнена для образования (совместно с разделительной линией 5, если данная линия 5 прерывается) по меньшей мере одной соединительной полосы, обеспечивающей соединение друг с другом закрывающего элемента 302 и фиксирующей части 303 после первоначального открывания крышки 1.

Разделительная линия 5 и вышеуказанная линия разреза могут быть выполнены в виде линий реза, образованных в ходе операции резания на вогнутом элементе, полученном в результате формования, при этом линии реза могут проходить по всей толщине боковой стенки, или линии реза не проходят насквозь, если толщину боковой стенки нужно прорезать лишь частично.

Разделительная линия 5 и линия разреза (если таковая имеется) предпочтительно выполнены с помощью сквозных разрезов, проходящих через всю толщину боковой стенки.

В качестве опции, вдоль разделительной линии 5 могут быть образованы разрывные перемычки 503, в то время как вдоль линии разреза могут быть образованы разрушаемые элементы, при этом указанные разрывные перемычки и разрушаемые элементы предназначены для разрушения при первоначальном открывании крышки 1.

Предпочтительно, разрывные перемычки 503 расположены вдоль разделительной линии 5, но не на линии разреза.

Как уже указывалось, удерживающее кольцо 301 предназначено для внутреннего сцепления с фиксирующим кольцом 206.

Как изображено, по меньшей мере, на фиг. 1 и 2, для возможности указанного сцепления, изнутри удерживающего кольца 301 выполнен зацепляющий элемент 313, предназначенный для зацепления с фиксирующим кольцом 206. Конфигурация зацепляющего элемента 313 обеспечивает его примыкание к фиксирующему кольцу 206 для предотвращения осевых перемещений удерживающего кольца 301 в сторону от горлышка 201, когда закрывающий элемент 302 отодвигается от указанного горлышка. Таким образом, во время первоначального открывания крышки 1 разрывные перемычки 503 испытывают напряжение и могут разрушаться.

Точнее, именно фиксирующая часть 303 удерживающего кольца 301 выполнена с зацепляющим элементом 313.

Зацепляющий элемент 313 имеет вид кольцевого элемента, который, проходя вокруг свободного края 304, изогнут внутрь по направлению к внутренней поверхности фиксирующей части 303. Если говорить подробнее, кольцевой элемент может быть выполнен непрерывным, как изображено на фиг. 1, 2 и 3, или может прерываться не проиллюстрированным на чертеже способом. В действительности, может быть образовано несколько изогнутых элементов, не показанных на чертеже, имеющих форму язычков, отходящих от свободного края 304 и загнутых внутрь по направлению к внутренней поверхности фиксирующей части 303 с образованием указанного зацепляющего элемента.

Следует отметить, что изогнутый зацепляющий элемент 313 может быть образован путем отгибания концевой кольцевой части вогнутого элемента, полученного в результате формования, при этом отгибание выполняют перед операцией резки, необходимой для создания разделительной линии 5 или, в качестве опции, также линии разреза, либо после указанных операций.

В качестве альтернативы, согласно одному варианту выполнения, не проиллюстрированному чертежами, зацепляющий элемент 313 может иметь вид непрерывного или прерывистого выступа, отходящего от внутренней поверхности фиксирующей части 303 в направлении оси Z, для зацепления с фиксирующим кольцом 206.

Крышка 1, изображенная на фиг. 1-5, сконфигурирована таким образом, что в результате первоначального открывания, когда разрушаются разрывные перемычки 503 разделительной линии 5, удерживающее кольцо 301 остается прикрепленным к горлышку 201, а закрывающий элемент 302 полностью отделяется от горлышка, как изображено на фиг. 5. Другими словами, линия 5 проходит по окружности вдоль всей боковой стенки 3.

Крышка 1 также содержит уплотнительный элемент 5, расположенный концентрично боковой стенке 3 и проходящий по направлению к свободному краю 304, начинаясь от поперечной стенки 4, при этом уплотнительный элемент имеет такую форму, что входит в раздаточное отверстие 202, образуя уплотнение с внутренней поверхностью горлышка 201.

Как изображено на фиг. 1-5, крышка 1 дополнительно содержит внутреннюю резьбовую конструкцию 305, расположенную на внутренней стороне боковой стенки 3 закрывающего элемента 302 для обеспечения возможности разъемного соединения закрывающего элемента 302 с горлышком 201 емкости 2.

Если говорить подробнее, внутренняя резьбовая конструкция 305 предназначена для соединения с наружной резьбовой конструкцией 205 горлышка 201.

Внутренняя резьбовая конструкция 305 проходит по спирали вокруг оси Z крышки 1 и содержит по меньшей мере два газоотводящих паза 306, которые проходят в осевом направлении и прерывают внутреннюю резьбовую конструкцию 305, тем самым образуя первые сегменты 307, расположенные вблизи поперечной стенки 4, и вторые сегменты 308, при этом первые сегменты расположены в осевом направлении над вторыми сегментами.

Первые сегменты 307 образуют первый виток, а вторые сегменты 308 образуют второй виток в конструкции 305 внутренней спиральной резьбы. Осевое расстояние между перекрывающимися первыми сегментами 307 и вторыми сегментами 308, измеренное между самыми крайними внутренними точками одного из первых сегментов 307 и одного из вторых сегментов 308, определяет шаг (не обозначен на чертеже) внутренней резьбовой конструкции 305.

Согласно изобретению, каждый из первых сегментов 307 проходит непрерывным образом на угловое расстояние, и по меньшей мере один сегмент из вторых сегментов 308 прерывается газоотводящим проходом 309, чтобы облегчить сброс давления. В прерванном сегменте из вторых сегментов 308 проход 309 образует по меньшей мере одну пару частей 308'.

Угловой размер газоотводящего прохода 309, образованного во втором сегменте, предпочтительно намного меньше углового размера газоотводящего паза 306. Однако данное условие не является обязательным, поскольку угловые размеры газоотводящего прохода 309 могут быть равны угловым размерам газоотводящего паза 306 или даже превышать указанные размеры.

Согласно изобретению, все первые сегменты 307 внутренней резьбовой конструкции 305, которые подвергаются большему напряжению как в течение времени, когда емкость 2 находится под давлением, так и при отвинчивании крышки 1 с горлышка 201, поскольку указанные сегменты начинают взаимодействовать с наружной резьбовой конструкцией горлышка, когда емкость 2 все еще находится под давлением, являются непрерывными и обеспечивают конструктивную прочность в момент наибольшего напряжения, вызванного максимальным давлением внутри емкости 2.

В то же время, наличие по меньшей мере одного из вторых сегментов 308, в котором расположен газоотводящий проход 309, способствует постепенному стравливанию давления из емкости 2 и не ослабляет саму крышку 1, поскольку вторые сегменты 308 подвергаются напряжению под воздействием давления внутри емкости 2, когда все первые сегменты 307 уже отсоединены и, следовательно, основная часть давления уже стравлена.

Предпочтительно, по меньшей мере два из вторых сегментов 308 прерываются соответствующими газоотводящими проходами 309.

Еще более предпочтительно, все вторые сегменты 308 прерываются соответствующими газоотводящими проходами 309. В данном случае все вторые сегменты имеют по меньшей мере одну пару частей 308', как изображено по меньшей мере на фиг. 1-5.

Даже если все вторые сегменты 308 прерываются и имеют соответствующие газоотводящие проходы 309, чтобы по мере возможности способствовать стравливанию давления из емкости 2 и ускорять указанное стравливание давления, все то, что было сказано выше относительно прочности соединения между внутренней резьбовой конструкцией 305 и наружной резьбовой конструкцией 205, по-прежнему остается в силе. Действительно, напряжение, которому подвергаются вторые сегменты 308, не способно деформировать боковую стенку 3 крышки 1.

В результате гарантировано оптимальное уплотнение крышки 1, установленной на горлышке 201, во время зацепляющего взаимодействия между внутренней резьбовой конструкцией 305 и наружной резьбовой конструкцией 205, и полное стравливание давления, существующего внутри емкости 2, при отсоединении внутренней резьбовой конструкции 305 крышки от горлышка 201.

Внутренняя резьбовая конструкция 305 может содержать третьи сегменты, не показанные на чертеже, над которыми в осевом направлении расположены вторые сегменты 308; при этом по меньшей мере один сегмент из третьих сегментов может прерываться соответствующим газоотводящим отверстием, не показанным на чертеже, которое в осевом направлении может быть выровнено с газоотводящим проходом 309 второго сегмента 308.

Третьи сегменты, если они присутствуют, образуют третий виток в конструкции 305 спиральной внутренней резьбы, который расположен ниже второго витка, образуемого вторыми сегментами 308.

Заявителем был проведен ряд испытаний на закрытой емкости, то есть, емкости 2, на которой была установлена крышка 1, при этом испытания проходили с использованием газированной воды с уровнем насыщения CO2, составляющим от 4,5 об. ед. (9 г/л CO2) до 5,2 об. ед. (10,5 г/л CO2), и с использованием различных методов оценки характеристик крышки 1 согласно изобретению, касающихся выпуска газа перед открыванием и деформации крышки с течением времени в результате напряжения под воздействием давления.

Если говорить более подробно, в первом испытании проверяемую емкость выдерживали при температуре 22°С в течение шести недель, имитируя хранение при комнатной температуре, а во втором испытании емкость выдерживали при температуре 38° в течение как минимум двух недель, имитируя хранение при высокой температуре. В третьем испытании проверяемую емкость подвергали циклическому изменению температуры, например: 6 часов при 60°С и 18 часов при 32°С, причем такой цикл повторяли 3 раза и заканчивали хранением при 22°С в течение одного дня для имитирования критических условий транспортировки.

Крышка испытывала большее напряжение при второй и третьей проверке при высокой температуре, поскольку напряжения в крышке и горлышке увеличиваются с увеличением давления, а также из-за снижения механических свойств пластмассы, которая с повышением температуры теряет жесткость (модуль упругости уменьшается).

Испытание на герметичность выявило тот факт, что после высокотемпературного термического цикла утечек газа не было, кроме тех, которые обычно связаны с расширением емкости 2 и проницаемостью через стенки указанной емкости.

Визуальный осмотр деформации показал, что когда давление достигает своего максимума, крышка 1 деформируется, и поперечная стенка 4 крышки принимает куполообразную форму, но крышка 1 остается устойчиво соединенной с горлышком 201.

В дополнение к указанному визуальному осмотру крышка 1 и емкость были подвергнуты томографическому сканированию. Проверка куполообразной поперечной стенки 4 показала, что внутренняя резьбовая конструкция 305 крышки 1 продолжает оставаться в зацеплении с наружной резьбовой конструкцией 205 горлышка 201, прежде всего по первым сегментам 307, которые остаются прочно сцепленными с наружной резьбовой конструкцией 205, то есть, с ее первыми участками 208.

Заявителем также были проведены несколько испытаний на откупоривание, чтобы проверить, в какие моменты и с какой эффективностью происходит стравливание давления из емкости 2 в процессе отвинчивания крышки, и при необходимости проверить, какое остаточное давление устанавливается в емкости 2 в конце данного отвинчивания.

Испытания на откупоривание проводились на испытательной установке с ускоренным отвинчиванием (от 120 до 180 оборотов в минуту), причем указанные испытания показали, что уже до завершения полного поворота на 360° вокруг оси и, следовательно, уже до того, как первые сегменты 307 полностью отсоединятся от наружной резьбовой конструкции 205, давление внутри емкости 2 уменьшается в два раза. Остаточное давление по существу равно нулю после поворота на 720° вокруг оси, то есть, после двух оборотов, когда и первые сегменты 307, и вторые сегменты 308 полностью отсоединены от наружной резьбовой конструкции 205 горлышка 201.

Другими словами, крышка 1, выполненная в соответствии с настоящим изобретением, обеспечивает быстрый и полный сброс давления, имеющегося внутри емкости, во время ее открывания, а также оптимальное и надежное уплотнение горлышка 201 перед открыванием, даже если указанная крышка подвергается нагрузке при испытательных давлениях (во время испытаний при высокой температуре), превышающих верхние ожидаемые пределы давления внутри емкости 2 в обычных условиях хранения указанной емкости.

Внутренняя резьбовая конструкция 305 может содержать одноходовую резьбу, проходящую по спирали на угловое расстояние, которое больше или равно 650° и меньше или равно 900°.

Другими словами, если внутренняя резьбовая конструкция 305 имеет одноходовую спиральную резьбу, указанная конструкция имеет один заход.

Резьба проходит от начала, не показанного на чертеже, которое расположено вблизи поперечной стенки 4, до конца, не показанного на чертеже, который расположен вблизи разделительной линии 5.

Если резьба проходит на угловое расстояние, которое больше 650° и меньше или равно 720°, то указанная резьба образует только два витка, проходя через первые сегменты 307 и вторые сегменты 308.

Для сравнения, если резьба проходит на угловое расстояние, которое больше 720° и меньше или равно 900°, то внутренняя резьбовая конструкция также содержит третьи сегменты, и резьба образует три витка, проходя через первые сегменты 307, вторые сегменты 308 и третьи сегменты.

Согласно одному альтернативному варианту выполнения, не изображенному на чертежах, внутренняя резьбовая конструкция 305 может содержать две нитки резьбы, смещенные на 180° и проходящие по спирали.

Следует отметить, что каждый газоотводящий паз 306 утоплен по всей своей осевой и угловой протяженности относительно внутренней поверхности 310 закрывающего элемента 302, из которой выступает внутренняя резьбовая конструкция 305. Действительно, в газоотводящем пазе 306 толщина боковой стенки 3 уменьшена. Это дополнительно увеличивает свободное пространство между крышкой 1 и горлышком 201, также определяемое радиальными размерами газоотводящего паза 306.

В отличие от этого, каждый газоотводящий проход 309 расположен на внутренней поверхности 310 и не заглублен относительно указанной поверхности.

Следует отметить, что на прилагаемых чертежах представлены шесть газоотводящих пазов 306, при этом указанные пазы образуют шесть первых сегментов 307 и шесть вторых сегментов 308, каждый из которых содержит пару частей 308'. Таким образом, если первый виток внутренней резьбовой конструкции 305 прерывается шесть раз, то за счет шести пазов, образованных между первыми сегментами 307, расположенными вблизи поперечной стенки 4, второй виток тоже прерывается шесть раз из-за тех же шести газоотводящих пазов 306, образованных между вторыми сегментами 308, но к указанным промежуткам также необходимо добавить дополнительные шесть газоотводящих проходов, которые прерывают шесть вторых сегментов 308, что в общей сложности составляет двенадцать прерываний во втором витке (если все вторые сегменты 308 прерываются соответствующими газоотводящими проходами 309).

Как было отмечено выше, разделительная линия 5 и, опционально, линия разреза выполнены в ходе операций резания, выполняемых на боковой стенке 3. Таким образом, указанные линии могут быть расположены в боковой стенке 3 только в удерживающем кольце 301, на котором отсутствует внутренняя резьбовая конструкция 305.

На производстве крышку 1 устанавливают на горлышко 201 емкости 2 в закрытое состояние. Крышка 1 расположена таким образом, что зацепляющий элемент 313, выполненный изнутри удерживающего кольца 301, в частности, на фиксирующей части 303, находится ниже фиксирующего кольца 206, которое образовано на горлышке 201.

Если пользователь желает открыть емкость 2 и делает это в первый раз, он захватывает закрывающий элемент 302 и поворачивает указанный элемент вокруг оси Z, чтобы отвинтить его от горлышка. Сначала закрывающий элемент 302 и удерживающее кольцо 301 поворачиваются вместе вокруг оси Z, и одновременно друг с другом перемещаются в направлении, параллельном оси Z, удаляясь от горлышка, при этом внутренняя резьбовая конструкция 305 крышки 1 находится в зацеплении с соответствующей наружной резьбовой конструкцией 205 горлышка 201 емкости 2.

Начальный поворот закрывающего элемента 302 и удерживающего элемента 301 в направлении от горлышка происходит до тех пор, пока зацепляющий элемент 313 фиксирующей части 303 не упрется в фиксирующее кольцо 206, выполненное на горлышке 201. В данный момент фиксирующее кольцо 206 препятствует дальнейшему подъему фиксирующей части 303 вдоль оси Z, действуя в качестве упора при перемещении указанной части и, следовательно, удерживающего кольца 301 от горлышка 201.

Закрывающий элемент 302, отвинчиваемый пользователем, продолжает перемещаться вдоль оси Z, удаляясь от горлышка, в связи с чем разрывные перемычки 503, образованные на разделительной линии 5, натягиваются до тех пор, пока не разрушатся. Затем закрывающий элемент 302 отделяется от удерживающего кольца 301 по разделительной линии 5.

В начале поворота крышки 1 вокруг горлышка 201 первые сегменты 307 все еще остаются в зацеплении с наружной резьбовой конструкцией 205 и подвергаются напряжению под действием полного давления газа, содержащегося в емкости 2. Однако, поскольку первые сегменты 307 являются непрерывными, указанные сегменты обеспечивают надежное сцепление с наружной резьбовой конструкцией 205, и крышка 1 может оставаться прочно соединенной с горлышком 201 емкости 2.

Поскольку газоотводящие пазы 306 крышки 1 постепенно поворачиваются в угловом направлении, располагаясь напротив газоотводящих каналов 207 горлышка 201, газ под давлением может выходить из емкости, другими словами, этому также способствует углубленная форма газоотводящего паза 306 крышки 1, который действует как свободное пространство для выпуска газа между наружной поверхностью 204 горлышка 201 и внутренней поверхностью 310 крышки 1.

Если пользователь продолжает отвинчивать закрывающий элемент 302, перемещая указанный элемент вдоль оси Z, чтобы снять его с горлышка 201, крышка 1 поднимается относительно верхнего края 202', который окружает раздаточное отверстие 202 горлышка 201. После того, как пользователь выполнил поворот более чем на 360°, первые сегменты 307 отцепляются от соединительной конструкции 205 горлышка, и остаточное давление, все еще существующее в емкости 2, создает нагрузку на вторые сегменты 308.

Через промежутки, образованные газоотводящими пазами 306 и газоотводящими проходами 309, указанное остаточное давление может полностью стравливаться из емкости 2 и, благодаря этому, пользователь может снять крышку 1 с горлышка 201 совершенно безопасным способом.

Если между закрывающим элементом 302 и удерживающим кольцом 301 образованы соединительные полосы, указанные полосы могут соединять фиксирующую часть 303, заблокированную фиксирующим кольцом 206, и закрывающий элемент 302, который отошел от фиксирующего кольца 206 и поднялся вверх, даже когда закрывающий элемент 302 находится в открытом положении, в котором он уже не совмещен с раздаточным отверстием 202 горлышка 201.

Крышка 1 согласно настоящему изобретению особенно подходит для наложения на емкости 2, горлышки 201 которых перечислены ниже и идентифицированы кодом, который обеспечивает однозначную маркировку крышек в соответствии со стандартной номенклатурой CETIE. Для сравнения указанных горлышек следует обратиться к характеристическим размерам горлышка 201, приведенным в начале данного описания, и к размеру ЕХТ, который будет использован для обозначения угловой протяженности наружной резьбовой конструкции 205.

Характерные размеры Р, Т, С и X выражены в миллиметрах.

GME30.37

Р=2,17; Т=26,44; ЕХТ=678°; С=21,74; X=12,93

GME30.40

Р=2,3; Т=26,44; ЕХТ=678°; С=21,74; X=15,1

GME30.41

Р=2,3; Т=26,44; ЕХТ=678°; С=21,74; X=13,4

GME30.38

Р=2,5; Т=26,6; ЕХТ=505°; С=21,74; X=12

Вариант выполнения горлышка «26/22», представленный заявителем:

Р=2,17; Т=25,84; ЕХТ=630°; С=21,74; X=12

Ниже приведены технические характеристики крышек 1, которые могут быть соединены с вышеуказанными горлышками 201. Параметр РР означает шаг вышеописанной внутренней резьбовой конструкции 305, параметр EXTENT означает угловую протяженность внутренней резьбовой конструкции 305 вокруг оси Z, параметр ТН означает толщину поперечной стенки 4 в осевом направлении, параметр WH означает вес крышки 1.

Крышка 1, выполненная с возможностью соединения с горлышком GME30.37, имеет следующие характеристики:

РР=2,17; EXTENT≤750°; 0,7 мм≤ТН≤1,3 мм; 1,45 г≤WH≤1,8 г.

Как вариант, 0,4 мм≤ТН≤1 мм; 1,1 г≤WH≤1,55 г.

Крышка 1, выполненная с возможностью соединения с горлышком GME30.40, имеет следующие характеристики:

РР=2,3; EXTENT≤790°; 0,7 мм≤ТН≤1,3 мм; 1,45 г≤WH≤1,85 г.

Как вариант, 0,4 мм≤ТН≤1 мм; 1,11 г≤WH≤1,6 г.

Крышка 1, выполненная с возможностью соединения с горлышком GME30.41, имеет следующие характеристики:

РР=2,3; EXTENT≤790°; 0,7 мм≤ТН≤1,3 мм; 1,45 г≤WH≤1,8 г.

Как вариант, 0,4 мм≤ТН≤1 мм; 1,11 г≤WH≤1,55 г.

Крышка 1, выполненная с возможностью соединения с горлышком GME30.38, имеет следующие характеристики:

РР=2,5; EXTENT≤720°; 0,7 мм≤ТН≤1,3 мм; 1,3 г≤WH≤1,65 г.

Как вариант, 0,4 мм≤ТН≤1 мм; 0,8 г≤WH≤1,45 г.

Предложенная заявителем крышка 1, выполненная с возможностью соединения с горлышком согласно варианту выполнения «26/22», имеет следующие характеристики:

РР=2,17; EXTENT≤750°; 0,7 мм≤ТН≤1,3 мм; 1,3 г≤WH≤1,65 г.

Как вариант, 0,4 мм≤ТН≤1 мм; 0,8 г≤WH≤1,45 г.

Вышеописанная крышка 1 изготовлена из пластмассы, например, полипропилена (РР) или полиэтилена (РЕ).

Если используют полиэтилен (РЕ), его плотность может варьироваться от низкой плотности до высокой плотности. В частности, возможно использование полиэтилена высокой плотности (HDPE).

Полиэтилен высокой плотности (HDPE), используемый для изготовления вышеописанной крышки, может обладать следующими свойствами:

- плотность может находиться в диапазоне от 950 до 963 кг/м³;

- индекс расплава может находиться в диапазоне от 0,3 до 5 г, при следующих условиях измерения: 10 минут, 190°С, 2,16 кг;

- широкое или узкое, или одномодальное, или мультимодальное распределение молекулярной массы.

Кроме того, крышка 1 может быть изготовлена из переработанного полиэтилена высокой плотности (HDPE), если он обладает подходящими характеристиками, например, содержание повторно переработанного HDPE в исходном материале может составлять от 5% до 100%.

В зависимости от содержания HDPE и типа напитка, хранящегося в емкости 2, для которой предназначена крышка 1, вес крышки может быть увеличен до 200 мг, а толщина боковой стенки 3 может составлять от 0,75 мм до 1,35 мм.

Например, плотность переработанного HDPE может составлять 0,954 г/см³, но, в целом, может соответствовать перечисленным ниже условиям.

Например, плотность может быть больше или равна 0,93 г/см³ и меньше или равна 0,962 г/см³, предпочтительно больше или равна 0,929 г/см³ и меньше или равна 0,958 г/см³.

Текучесть может быть выражена в виде индекса текучести расплава и может иметь значения, соответствующие ранее описанным крышкам для газированных напитков.

Например, при 190°С и 2,16 кг индекс текучести расплава может быть равен 0,8 г/10 мин, в то время как при 190°С и 5 кг указанный индекс может быть равен 4 г/10 мин.

Как вариант, при 190°С и 2,16 кг индекс текучести расплава может быть равен 1,5 г/10 мин, в то время как при 190°С и 5 кг указанный индекс может быть равен 7 г/10 мин.

Если используют полипропилен (РР), этот материал быть в форме гомополимера или гетерофазного сополимера, или статистического сополимера.

Индекс текучести расплава полипропилена (РР) может находиться в диапазоне от 2 до 20 г, при следующих условиях измерения: 10 минут, 230°С, 2,16 кг.

Изобретение относится к крышке для емкости, предназначенной для хранения напитков, находящихся под давлением. Крышка содержит боковую стенку (3), проходящую вокруг оси (Z), поперечную стенку (4), расположенную на одном конце боковой стенки (3), разделительную линию (5), выполненную на боковой стенке (3) с образованием удерживающего кольца (301), которое проходит до свободного края (304) и выполнено с возможностью внутреннего сцепления с фиксирующим кольцом (206) горлышка (201) емкости (2), и закрывающий элемент (302), который выполнен с возможностью разъемного зацепляющего взаимодействия с горлышком для обеспечения возможности открывания или закрывания указанной емкости. Крышка содержит внутреннюю резьбовую конструкцию, расположенную на внутренней стороне боковой стенки (3) закрывающего элемента (302), для зацепляющего взаимодействия с наружной резьбовой конструкцией горлышка (201) и для разъемного соединения закрывающего элемента (302) с горлышком (201) емкости (2). Внутренняя резьбовая конструкция (305) проходит по спирали вокруг указанной оси (Z) и содержит по меньшей мере два газоотводящих паза (306), которые проходят в осевом направлении и прерывают внутреннюю резьбовую конструкцию (305), тем самым образуя первые сегменты (307), расположенные вблизи поперечной стенки (4), и вторые сегменты (308), над которыми в осевом направлении расположены указанные первые сегменты (307), причем каждый из первых сегментов (307) проходит непрерывным образом на угловое расстояние, и по меньшей мере один сегмент из вторых сегментов (308) прерывается газоотводящим проходом (309) для облегчения сброса давления. Технический результат заключается в обеспечении возможности эффективного выпуска газа, находящегося под давлением, при этом сила, с которой крышка удерживается в соединении с горлышком, не ослабевает. 10 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Укупорочная крышка (1) для емкости (2), в частности емкости (2), предназначенной для хранения напитков, находящихся под давлением, содержащая боковую стенку (3), проходящую вокруг оси (Z), поперечную стенку (4), расположенную на одном конце боковой стенки (3), разделительную линию (5), выполненную на боковой стенке (3) с образованием удерживающего кольца (301), которое проходит до свободного края (304) и выполнено с возможностью внутреннего сцепления с фиксирующим кольцом (206) горлышка (201) емкости (2), и закрывающий элемент (302), который выполнен с возможностью разъемного зацепляющего взаимодействия с горлышком для обеспечения возможности открывания или закрывания указанной емкости, причем крышка содержит внутреннюю резьбовую конструкцию, расположенную на внутренней стороне боковой стенки (3) закрывающего элемента (302), для зацепляющего взаимодействия с наружной резьбовой конструкцией горлышка (201) и для разъемного соединения закрывающего элемента (302) с горлышком (201) емкости (2), при этом указанная внутренняя резьбовая конструкция (305) проходит по спирали вокруг указанной оси (Z) и содержит по меньшей мере два газоотводящих паза (306), которые проходят в осевом направлении и прерывают внутреннюю резьбовую конструкцию (305), тем самым образуя первые сегменты (307), расположенные вблизи поперечной стенки (4), и вторые сегменты (308), над которыми в осевом направлении расположены указанные первые сегменты (307), причем каждый из первых сегментов (307) проходит непрерывным образом на угловое расстояние, и по меньшей мере один сегмент из вторых сегментов (308) прерывается газоотводящим проходом (309) для облегчения сброса давления.

2. Крышка по п. 1, в которой по меньшей мере два из вторых сегментов (308) прерываются соответствующими газоотводящими проходами (309).

3. Крышка по п. 1 или 2, в которой все вторые сегменты (308) прерываются соответствующими газоотводящими проходами (309).

4. Крышка по любому из предшествующих пунктов, в которой внутренняя резьбовая конструкция (305) содержит третьи сегменты, над которыми в осевом направлении расположены вторые сегменты (308), при этом по меньшей мере один сегмент из указанных третьих сегментов прерывается соответствующим газоотводящим отверстием, которое в осевом направлении выровнено с газоотводящим проходом (309) второго сегмента (308).

5. Крышка по любому из предшествующих пунктов, в которой угловой размер газоотводящего паза (306) превышает угловой размер газоотводящего прохода (309) и, как вариант, превышает также угловой размер указанного газоотводящего отверстия.

6. Крышка по любому из предшествующих пунктов, в которой внутренняя резьбовая конструкция (305) содержит одноходовую резьбу, проходящую по спирали на угловое расстояние, которое больше или равно 650° и меньше или равно 900°, при этом начало указанной резьбы расположено вблизи поперечной стенки (4), а конец резьбы расположен вблизи разделительной линии (5).

7. Крышка по п. 6, в которой резьба проходит на угловое расстояние, которое больше или равно 650° и меньше или равно 720°, и проходит через первые сегменты (307) и вторые сегменты (308).

8. Крышка по п. 6, когда он зависит от п. 4, в которой резьба проходит на угловое расстояние, которое больше 720° и меньше или равно 900°, при этом резьба проходит через первые сегменты (307), вторые сегменты (308) и третьи сегменты.

9. Крышка по любому из предшествующих пунктов, в которой каждый газоотводящий паз (306) углублен относительно внутренней поверхности (310) закрывающего элемента (302), из которой выступает внутренняя резьбовая конструкция (305).

10. Крышка по любому из предшествующих пунктов, в которой каждый газоотводящий проход (309) расположен на внутренней поверхности (310) закрывающего элемента (302), из которой выступает внутренняя резьбовая конструкция (305).

11. Крышка по любому из предшествующих пунктов, в которой выполнены шесть газоотводяших пазов (306), которые образуют шесть первых сегментов (307) и шесть вторых сегментов (308).