Патент на изобретение №2307056

(54) БУТЫЛОЧНЫЙ КОЛПАЧОК

(57) Реферат:

Изобретение относится к укупорочным средствам для бутылок. Бутылочный колпачок содержит металлический колпачок, состоящий из соединенных перемычками крышки и юбки и полимерной вкладки. Вкладка фиксируется в крышке упругими элементами. Центральная часть вкладки выполнена в виде конусов, соединенных кольцом. Внутренний конус и кольцо имеют толщину большую, чем наружный конус. Наружный конус имеет более тонкую нижнюю часть и выпуклую поверхность в центральной части. Диаметр центральной части внутреннего конуса больше внутреннего диаметра горла бутылки. На внутренней поверхности вкладки имеется уплотняющее кольцо. Напротив уплотняющего кольца на наружной поверхности имеется кольцевое углубление. На внутренней боковой поверхности вкладки имеются ребра, расположенные по окружности. Напротив ребер вкладки на наружной поверхности имеются впадины. Нижняя часть вкладки с наружной стороны разделена несквозными прорезями на опорные и фиксирующие участки. Фиксирующие участки вкладки выступают ниже упорных и имеют впадины. Бутылочный колпачок в процессе сборки, укупорки и вскрытия бутылки обеспечивает повышенную надежность герметичной укупорки бутылки, защиту от фальсификации продукции, возможность использования стандартного оборудования для укупорки. 3 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к укупорочным средствам для бутылки с ценной жидкостью.

Известны описанные в отечественных и зарубежных источниках информации укупорочные средства, в том числе бутылочные колпачки. Среди известных аналогов: B65D 41/04, WO 94/20237, MCG CLOSURES LIMITED (GB/GB), 05/03/1993; B65D 49/04, WO 01/51381 A2, PECHINEY EMBALLAGE ALIMENTARE (FR/FR), 03/01/2001; B65D 41/04, 41/34, WO 2006/011002 A1, GUALA CLOSURES S.p.A., 02/02/2006.

Укупорочные средства, выбранные за аналоги, в своем составе имеют наружный колпачок из тонколистового металла и полимерный вкладыш.

Наружный колпачок имеет форму цилиндра с крышкой. Боковая цилиндрическая поверхность металлического колпачка имеет концентрические кольцевые расширения или сужения соответственно большего и меньшего диаметров относительно основного.

В верхней части колпачка имеется кольцевое расширение колпачка, соосное с осью колпачка. Ниже расширения имеется ослабленная линия в виде перфорации. Ослабленная линия делит колпачок на крышку сверху и юбку внизу.

Крышка и юбка соединены между собой перемычками. По конструктивным особенностям наружный колпачок полностью соответствует требованиям ОСТ 10 343-2003.

В наружный металлический колпачок вставлена вкладка из полимерного материала, которая расположена в одном из расширений в крышке колпачка. На внутренней цилиндрической поверхности вкладки имеются витки резьбы, соответствующие по шагу и высоте резьбе горла бутылки. Полимерная вкладка зафиксирована в колпачке запрессовкой или при помощи клея.

В полимерной вкладке зафиксирована прокладка с помощью внутренних радиальных ребер.

Бутылочные колпачки в большинстве случаев предназначены для укупорки бутылок соответствующих ГОСТ 10117.2-2001 или соответствующему европейскому стандарту с резьбой на верхней цилиндрической части венчика бутылки, ниже резьбы расположен фиксирующий пояс, представляющий собой цилиндрическую часть венчика имеющую зазор до 0,5 мм с внутренней поверхностью металлического колпачка. Ниже фиксирующего пояса расположена кольцевая впадина с буртиком. Ниже впадины расположены опорное кольцо и затем конус, расширяющийся внизу. Укупорка бутылки стандартным колпачком происходит в следующей последовательности:

– на горло заполненной жидкостью бутылки надевается колпачок с прокладкой,

– колпачок прижимается вниз, при этом происходит уплотнение прокладки с верхним срезом венчика бутылки,

– юбка металлического колпачка ниже ослабленной линии фиксируется продавливанием боковой цилиндрической поверхности в месте расположения кольцевой впадины на венчике бутылки,

– одновременно происходит образование резьбы на крышке колпачка продавливанием боковой стенки металлического колпачка роликом между витками резьбы бутылки.

В отличие от укупорки стандартным колпачком бутылочный колпачок с полимерной вкладкой сначала накручивается на горло бутылки до уплотнения прокладки с бутылкой, а затем юбка колпачка фиксируется на бутылке так же, как в стандартном колпачке.

Для укупорки бутылочного колпачка с вкладкой в соответствии с аналогами в отличие от стандартного колпачка на закаточных головках нет необходимости использовать ролики, которые продавливают тонкую металлическую боковую стенку колпачка между ребрами резьбы бутылки и тем самым образуют резьбу на колпачке, это упрощает процесс укупоривания и работу закаточной головки (амортизационные отчисления снижаются, отсутствуют остановки по причине необходимости регулировочных, наладочных работ технического обслуживания при переходе на бутылки разных производителей).

В заявленных аналогах отсутствуют значительные нагрузки на резьбу бутылки, которые могут привести к разрушению резьбы на бутылке и попаданию мелкого стекла в содержимое бутылки.

В известных конструкциях бутылочные колпачки с полимерными вкладками хотя и выполняют основную функцию укупорки бутылки и имеют вышеназванные преимущества относительно укупорки бутылки стандартным металлическим колпачком, но они же имеют ряд недостатков. При укупорке бутылки необходимо накрутить колпачок до уплотнения прокладки со срезом венчика бутылки горлом в отличие от стандартного колпачка, который надевается на бутылку и прижимается, при этом происходит уплотнение прокладки. Осевое усилие, направленное на уплотнение прокладки, в прототипе определяет возможность резьбы полимерной вкладки передавать осевые нагрузки, а они ограничены исходя из свойств полимерных материалов. Кроме того, момент накручивания вкладки на венчик бутылки передается через наружный металлический колпачок, соответственно усилие прижатия прокладки к срезу венчика колпачка определяется возможностями соединения вкладки с колпачком передавать крутящий момент. При уплотнении прокладки вращением колпачка с вкладкой может происходить относительное вращение прокладки и бутылки и любая неровность на бутылке может привести к нарушению целостности прокладки и затем к негерметичной укупорке. При охлаждении содержимого бутылки в холодильнике или при транспортировке происходит значительное изменение температуры бутылки в случае укупорки водки от -30°С до +30°С, при этом максимальные изменения размеров происходят у пластических масс относительно других материалов колпачка с вкладкой. При изменении температуры происходит относительное движение частей полимерной вкладки, металлического колпачка и бутылки, вследствие чего может произойти разгерметизация укупорки либо отрыв вкладки от металлического колпачка.

Из известных устройств по технической сущности и по назначению наиболее близким к предлагаемому техническому решению является бутылочный колпачок, описанный в опубликованной заявке B 65 D 41/04, 41/34, WO 2006/011002 A1, GUALA CLOSURES S.p.A., 02/02/2006.

Этот бутылочный колпачок по максимальному количеству сходных существенных признаков выбирается за прототип.

Бутылочный колпачок, выбранный за прототип, содержит те же элементы, что и укупорочные средства, выбранные за аналоги, основное заявляемое отличие прототипа заключается в том, что форма и наружные размеры вкладки бутылочного колпачка, в основном, соответствуют и форме внутренней поверхности металлического колпачка.

В бутылочной крышке, выбранной за прототип, проявляются общие недостатки, присущие данному типу укупорочных изделий, взятых за аналоги.

Ожидаемый от настоящего изобретения технический результат заключается в повышении надежности герметичности укупорки бутылки, выдерживающей значительные перепады температур при транспортировке, упрощение процесса укупорки бутылки и использование стандартного оборудования, не предусматривающего наворачивание колпачка на бутылку, повышении степени защиты потребителя от фальсификации продукции.

Технический результат достигается за счет того, что бутылочный колпачок для укупорки бутылок с наружной резьбой на верхней части венчика, ниже которой имеется опорный пояс большего, чем резьбовая часть, диаметра, под которым находится кольцевая впадина, на нижней кромке опорного пояса имеется фиксирующий буртик, содержит наружный колпачок из тонколистового металла с концентрическими кольцевыми участками увеличенного и уменьшенного диаметров, и по крайней мере одну ослабленную линию, представляющую собой перфорацию стенки колпачка по окружности, соосной с колпачком, выше ослабленной линии расположена крышка, а ниже – юбка, связанные тонкими перемычками, ниже ослабленной линии металлический колпачок имеет фиксирующий пояс меньшего, чем основной, диаметра, фиксирующий пояс расположен по высоте напротив кольцевой впадины на бутылке, в кольцевом расширении крышки имеется вкладка в виде колпачка из полимерного материала, расположенная по высоте, в основном, на одном или нескольких участках кольцевого расширения металлического колпачка и перекрывающего по высоте резьбовую часть бутылки, участки наружной поверхности вкладки прилегают к внутренней поверхности колпачка, нижняя часть кольцевого расширения, в котором расположена вкладка, соединен боковой частью крышки конусом, полимерная вкладка на внутренней цилиндрической поверхности имеет радиальные ребра в виде отдельных секторов, расположенных на нескольких, как минимум на одном, уровнях, а на внешней поверхности колпачка напротив ребер имеются впадины относительно наружного диаметра вкладки, а ее центральная часть имеет вид диска, соединенного с верхней кромкой конуса, расширяющегося вниз, соединенного нижней частью с кольцом, соединенным с конусом, расширяющимся вверх, верхняя часть конуса связана с боковой частью вкладки фланцем, а наружная поверхность центрального диска выступает над наружной поверхностью фланца, имеющего на внутренней части уплотняющее кольцо, а на наружной напротив кольца кольцевое углубление, при этом центральный диск, конус, расширяющийся вниз, и кольцо на нижней части конуса имеют толщину большую, чем толщина любой части конуса, расширяющегося вверх, нижняя часть которого имеет толщину, меньшую, чем его другие части, а центральная часть искривлена в виде центральной части поверхности тора, нижняя часть вкладки на наружной боковой поверхности имеет вертикальные несквозные прорези, разделяющие вкладку на фиксирующие и опорные участки, причем фиксирующие участки выступают ниже опорных и имеют в верхней части углубление с наружной стороны, на боковой наружной поверхности вкладки между прорезями в нижней части и углублениями напротив ребер на внутренней поверхности имеется кольцевой участок боковой стенки с наружным диаметром, обеспечивающим плотное прилегание к кольцевому расширению металлического колпачка, конус крышки металлического колпачка, соединяющий низ кольцевого расширения, в котором расположена вкладка, с боковой частью крышки имеет угол, обеспечивающий направление усилий реакции конуса на фиксирующие участки вкладки, с наружной стороны от мест минимального сечения, образованных углублениями на наружной поверхности фиксирующих участков.

Преимущества бутылочного колпачка в соответствии с настоящим изобретением станут понятными из описания ее конкретного исполнения в качестве неограничивающего примера со ссылкой на чертежи:

фиг.1 – вид в вертикальной проекции, частично в разрезе бутылочного колпачка на бутылке, вкладка без деформаций в свободном состоянии, колпачок свободно надет на бутылку в соответствии с настоящим изобретением,

фиг.2 – вид в вертикальной проекции, частично в разрезе бутылочного колпачка на бутылке, вкладка и металлический колпачок деформированы при укупорке бутылки в соответствии с настоящим изобретением,

фиг.3 – вид в вертикальной проекции, частично в разрезе бутылочного колпачка на бутылке после разрыва перемычек ослабленной линии, вкладка деформирована в условиях освобождения от осевого прижатия к срезу бутылки юбкой через перемычки в соответствии с настоящим изобретением,

фиг.4 – вид в вертикальной проекции на вкладку, частично в разрезе, в соответствии с настоящим изобретением,

фиг.5 – вид сверху на вкладку в соответствии с настоящим изобретением,

фиг.6 – вид снизу на вкладку в соответствии с настоящим изобретением,

Фиг.7 – горизонтальный разрез вкладки в месте расположения внутренних ребер в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг.8 – местный разрез с фиг.3 в увеличенном масштабе в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг.9 – местный разрез с фиг.4 с дополнительным изображением контура вкладки (пунктирная линия), деформированной смещением верхней поверхности опорного фланца 27 до уровня наружной поверхности центрального диска 31.

Бутылка 1 в верхней части имеет венчик 2, внутреннее горло 3, верхний срез 4, резьбу 5, опорный пояс 6, кольцевую впадину 7 с фиксирующим буртиком 8, опорное кольцо 9, конус 10.

Металлический колпачок 11 из тонколистового металла содержит верхнюю крышку 12, боковую цилиндрическую часть 13, на которой имеются участки увеличенного диаметра 14 или уменьшенного диаметров 15 относительно основного диаметра. Металлический колпачок 11 имеет по крайней мере одну ослабленную линию 16, выполненную в виде перфорации 17 боковой цилиндрической части 13 по окружности, с центром на оси колпачка. Ослабленная линия 16 делит колпачок на верхнюю крышку 18 и цилиндрическую юбку 19, соединенные между собой перемычками 20. После укупорки бутылки металлический колпачок 11 на юбке 19 имеет фиксирующее кольцо 21.

В крышке 18 имеется полимерная вкладка 22 в виде колпачка, состоящего из боковой цилиндрической части 23 и верхней части. На наружной поверхности на сопряжении цилиндрической 23 и верхней частей вкладки 22 имеется фаска 24.

В боковой цилиндрической части 23 на внутренней поверхности имеются радиальные ребра 25 в виде отдельных секторов, расположенных на нескольких, как минимум на одном, уровнях, напротив ребер 25 на наружной поверхности боковой цилиндрической части 23 расположены впадины 26. Верхняя часть вкладки 22 состоит из опорного фланца 27, уплотняющего конуса 28, нижнего кольца 29, центрального конуса 30 и центрального диска 31. Уплотняющий конус 28 имеет в нижней части 32 более тонкую толщину стенки относительно остальной части конуса. Средняя часть конуса 33 имеет форму наружной центральной части поверхности тора, максимальный диаметр D₀ средней части 33 уплотняющего конуса 28 больше диаметра горла 3 бутылки 1. На наружной поверхности опорного фланца 27 имеется кольцевое углубление. Толщины центрального диска 31, конуса 30, и кольца 29 превышают каждая толщину верхней и средней части уплотняющего конуса 28, а те в свою очередь толщину нижней части уплотняющего конуса 28. Наружная поверхность центрального диска 31 в свободном состоянии выступает над наружной поверхностью опорного кольца 27. В нижней части вкладки 22 на наружной боковой поверхности имеются несквозные аксиальные прорези 33, которые делят нижнюю часть на фиксирующие 34 и опорные 35 участки, причем фиксирующие участки 34 выступают ниже опорных 35 и имеют на наружной боковой стороне впадины 36. На боковой наружной поверхности вкладки 22 между прорезями 33 и впадинами 26 образуется кольцевой участок 37.

Крышка 18 имеет кольцевое расширение 38, расширение 38 сопрягается с боковой поверхностью крышки конусом 39.

Расстояние Y между внутренними поверхностями конуса 39 и крышки 12 больше, чем расстояние Х₁ между наружной поверхностью опорного фланца 27 и нижней поверхностью фиксирующего участка 34 вкладки 22 и меньше, чем расстояние Х₂ между наружной поверхностью диска 31 и нижней поверхностью фиксирующего участка 34 вкладки 22. Наружная поверхность диска 31 соприкасается с внутренней поверхностью крышки 12. После вставки вкладки 22 в крышку 18 металлического колпачка 11 нижние поверхности опорных 35 и фиксирующих 34 участков соприкасаются с внутренней поверхностью конуса 39, при этом фиксирующие участки 34 повернуты относительно места опоры их на конус 39, а величина выступания наружной поверхности центрального диска 31 над наружной поверхностью опорного кольца 27 уменьшена. Угол конуса 39 определен из условия, чтобы сила реакции F конуса 39 на фиксирующий участок 34 проходила снаружи от места 43 минимального сечения фиксирующего участка 34.

Цилиндрическая наружная поверхность вкладки 22 между впадинами 26, прорезями 33 и впадинами 36 соприкасается с внутренней поверхностью расширения 38 в крышке 18. Кольцевой участок 37 имеет диаметр, обеспечивающий посадку с внутренней поверхностью расширения 38 крышки 18.

Ребра 25 по высоте располагаются напротив резьбы 5 бутылки 1.

Ослабленная линия 16 находится ниже резьбы 5 и выше фиксирующего буртика 8.

После укупорки бутылки 1 верхние поверхности диска 31 и фланца 27 соприкасаются с внутренней поверхностью крышки 12, при этом конус 30 и кольцо 29 смещены относительно опорного фланца 27, а высота уплотняющего конуса 28 увеличена за счет удлинения нижней части 32 конуса 28, при этом диаметр D₁ средней части конуса 28 увеличен относительно первоначального D₀, т.к. увеличена высота конуса и соответственно уменьшен образующий угол конуса (фиг.9). Диск 31, конус 30, кольцо 29 деформированы после укупорки значительно меньше конуса 28 и кольца 29 вследствие большей толщины. Опорный фланец 27 на внутренней поверхности имеет коническое уплотняющее кольцо 41. Уплотняющее кольцо 41 прилегает к срезу 4 венчика 2 бутылки 1. После укупорки уплотняющее кольцо 41 деформировано под действием на него поверхности среза 4 венчика 2, тонкая часть 40 опорного кольца 27 также деформирована. Фиксирующее кольцо 21 юбки 19 находится по высоте напротив кольцевой впадины 7 венчика 2 бутылки 1, а конус 39 юбки 19 металлического колпачка 11 упирается в буртик 8 венчика 2. Резьба 5 бутылки 1 располагается по высоте напротив ребер 25 вкладки 22. Ребра 25, которые попадают после укупорки напротив ребра резьбы 5, деформированы наружу и утоплены во впадины 26 через тонкую боковую стенку 42 вкладки 22.

Функциональная нагрузка на каждый элемент конструкции становится более понятна при описании процессов сборки бутылочного колпачка, укупорки и открывания бутылки.

Сборка бутылочного колпачка происходит в следующем порядке.

В металлический колпачок 11 без фиксирующего кольца 21 вставляется вкладка 22. Усилие на вставку вкладки 22 прилагается к внутренней поверхности опорного фланца 27. Фаска 24 играет направляющую функцию. Боковая часть 23 вкладки 22 уменьшается в диаметре до внутреннего диаметра юбки 19 металлического колпачка 11. Верхняя часть вкладки 22 менее упругая вследствие наличия впадин 26 относительно легко деформируется, затем уменьшается в размерах сплошное кольцо 37, которое вследствие незначительной высоты также не требует значительных усилий для деформации и затем деформируется нижняя часть, имеющая прорези 33. Запрессовка вкладки 22 в металлический колпачок 11 не требует значительных усилий и обеспечивает плотное прилегание боковой поверхности вкладки 22 к внутренней поверхности металлического колпачка 11.

Сплошное кольцо 37 имеет диаметр, обеспечивающий соприкосновение вкладки 22 с боковой внутренней поверхностью крышки 18. Продвижение вкладки 22 в металлическом колпачке 11 происходит до соприкосновения наружной поверхности опорного фланца 27 с внутренней поверхностью крышки 12, при этом происходит упругая деформация конусов 28, 30, кольца 29, а фиксирующие 34 и опорные 35 части вкладки 22 проходят выше внутренней поверхности конуса 39.

После снятия нагрузки по вставке вкладки упругие деформации конусов 28, 30 и кольца 27 приводят к движению боковую часть 23 вставки 22 в обратном направлении до тех пор, пока фиксирующие 34, а затем и опорные 35 участки вкладки не остановятся на внутренней поверхности конуса 39. Фиксирующие участки 34 после первого соприкосновения с внутренней поверхностью конуса 39 до тех пор, пока опорные участки 35 не лягут на внутреннюю поверхность конуса 39, поворачиваются относительно опоры их на поверхность конуса 39. Сила F реакции конуса 39 на нижнюю поверхность фиксирующего участка направлена с внешней стороны относительно места минимального сечения 43. В связи с тем, что нижняя кромка зафиксирована жестким конусом 39 металлического колпачка, момент силы F поворачивает фиксирующий участок и смещает места минимального сечения 43 в направлении оси колпачка. При попытке извлечь вставку в различных ситуациях происходит деформация нижних кромок опорных участков 35 и дальнейшая деформация фиксирующих участков 34 в направлении заклинивания вкладки 22 в крышке 18 металлического колпачка 11. Вышеописанная конструкция бутылочного колпачка создает более надежное, чем в прототипе, соединение вкладки 22 с металлическим колпачком 11. Надежное соединение, затрудняющее относительные осевые или вращательные движения, вкладки 22 и металлического колпачка 11 определяется постоянно действующими усилиями упругой деформации вкладки 22, созданными в процессе сборки. В прототипе соединение вкладки и металлического колпачка определяется соответствием размеров вкладки и расширения в металлическом колпачке. При значительных усадках полимерной вкладки в процессе производства и изменений размеров вследствие изменения температуры при использовании бутылочного колпачка обеспечить надежное соединение вкладки и металлического колпачка в прототипе невозможно. При запрессовке бутылочного колпачка на бутылку 1 последовательно происходят следующие процессы:

– колпачок свободно надевается на бутылку до соприкосновения резьбы 5 бутылки с ребрами 25 вкладки 22,

– при дальнейшем движении бутылочного колпачка вниз резьба 5 вдавливает ребра 25 в боковую часть 23, деформируя тонкую стенку 42, при этом ребра 5 утапливаются во впадины 26, а боковые стенки крышки 18 металлического колпачка 11 не испытывают нагрузок, способных изменить их форму или размеры,

– венчик 2 бутылки 1 движется относительно колпачка до соприкосновения среза 4 с уплотняющим кольцом 41,

– уплотняющее кольцо 41 деформируется и деформирует тонкую часть 40 опорного кольца 27,

– ребра 25, оказавшиеся напротив витков резьбы 5, остаются утопленными во впадины 26 в деформированном состоянии,

– одновременно конус 30 упирается во внутреннюю поверхность крышки 12 и через кольцо 29 продвигает относительно тонкий по толщине конуса 28 в горло 3 бутылки 1, относительно жесткий конус 30, предотвращает деформацию тонкой стенки уплотняющего конуса 28 в направлении увеличения диаметра и уменьшения высоты при соприкосновении с радиусом сопряжения горла 3 и среза 4, центральная часть уплотняющего конуса уменьшает диаметр до диаметра горла 4 и уплотняется с ним,

– бутылка 1 движется вместе с боковой частью 23 и опорным фланцем 27 вкладки 22 до соприкосновения с внутренней поверхностью крышки 12, относительное движение диска 31 и опорного кольца 27 приводит к упругим деформациям конусов 28 и 30, кольца 29 при этом максимально деформируется нижняя относительно тонкая часть 32 конуса 28. Образующий угол уплотняющего конуса 28 уменьшается, а линия максимального диаметра средней части конуса перемещается к его основанию, при этом на вкладке 22 в свободном состоянии происходило бы увеличение диаметра до D₁ выпуклой в виде тора части уплотняющего конуса 28, таким образом, при укупорке бутылки происходит дополнительное уплотнение в месте соприкосновения конуса 28 и горла 3 бутылки 1 (фиг.9),

– уплотняющее кольцо 41 сжимается между срезом 4 венчика 2, а тонкая стенка 40 опорного кольца 27 деформируется.

Удерживая бутылочный колпачок на бутылке 1 усилием запрессовки металлический колпачок 11 на уровне юбки 19 деформируется в месте кольцевой впадины 7 венчика 2 бутылки 1, при этом образуется фиксирующее кольцо 21, которое удерживает колпачок в осевом и вращательном направлениях. От вращения колпачок удерживают силы трения, пропорциональные усилиями упругих деформаций различных частей вкладки 22.

В состоянии укупорки герметичность обеспечивается прижатием уплотняющего кольца 41 к срезу 4 венчика 2 бутылки 1 под действием упругих сил деформации самого кольца 41 и тонкой части 40 опорного кольца 27, а также прижатием выпуклой части уплотняющего конуса 28 к поверхности горла 3 бутылки 1 усилиями упругой деформации самого конуса и дополнительно перемещением кольца 29 вниз относительно опорного кольца 27.

В бутылочном колпачке в соответствии с настоящим изобретением места уплотнения обеспечиваются действием сил упругой деформации частей вкладки 22 с минимальными удельными деформациями. Минимальные удельные деформации обеспечивают надежность укупорки при изменении размеров вкладки и колпачка в пределах допусков, температурных изменениях размеров, в отличие от прототипа, где герметичность обеспечивается только уплотнением тонкой прокладки.

При повышении температуры допускаемые удельные деформации пластмасс в пределах упругих снижаются, поэтому обеспечение поджатия действием нескольких элементов конструкции при малых удельных деформациях приводит к повышению надежности герметичности укупорки относительно прототипа. Пластмассы имеют коэффициент температурного расширения значительно больший, чем у металла и стекла, поэтому герметичность укупорки колпачком с полимерной вкладкой в значительной мере будет зависеть от наличия упругих элементов, позволяющих значительные изменения размеров деталей при малых относительных деформациях в упругих пределах, особенно это актуально при перепадах температуры до 60°С во время транспортировки спиртсодержащих жидкостей, например водки.

Укупорка бутылки 1 бутылочным колпачком в соответствии с настоящим изобретением без применения вращательного движения дает следующие преимущества относительно прототипа:

– возможность использования стандартного оборудования, используемого для укупорки стандартного алюминиевого колпачка без полимерной вкладки,

– отсутствие действия момента вращения на соединения металлического колпачка с вкладкой при укупорке,

– уплотнения по срезу 4 венчика 2 бутылки 1 бутылочного колпачка определяются усилием прижатия сверху колпачка к бутылке, а не способностью соединения металлического колпачка с вкладкой воспринимать вращательный момент для уплотнения прокладки в прототипе,

– отсутствие относительного вращательного движения бутылочного колпачка и бутылки 1 и риска повреждения уплотняющей поверхности о неровную поверхность среза 4 венчика 2 бутылки 1.

При вскрытии бутылки 1 поворотом крышки 18 ребра 25 вкладки 22 перемещаются вдоль резьбы 5 венчика 2 бутылки 1, при этом перемычки 20 разрушаются.

Первичное осевое перемещение вкладки 22 относительно бутылки 1 происходит под действием сил упругих деформаций различных частей вкладки 22.

Опорный фланец 27 опускается относительно центрального диска 31 и происходит уменьшение удельных деформаций выпуклой части уплотняющего конуса 28. Происходит ослабление сил упругой деформации горлом 3 бутылки 1 центральной части уплотняющего конуса 28 и соответственно уменьшение момента сопротивления вращению колпачка относительно бутылки 1.

Дальнейшее вращение крышки 18 с вкладкой 22 относительно бутылки 1 приводит к их осевому перемещению и удалению с бутылки 1. Юбка 19 металлического колпачка 11 остается на бутылке.

Крышкой 18 с вкладкой 22 можно повторно укупоривать бутылку 1 неограниченное количество раз напрессовкой или накручиванием на венчик 2 бутылки 1.

Наличие уплотняющего конуса 28 гарантирует герметичность повторной укупорки без применения значительного крутящего момента и не требует прижимания вкладки 22 к срезу 4 венчика 2 бутылки 1 для уплотнения.

Наличие упругих частей вкладки 22, которые необходимо деформировать так же, как при первичном прижатии бутылочного колпачка к бутылке 1, для прижатия нижней кромки крышки 18 с вкладкой 22 к ослабленной линии 16 делает невозможным визуальное восстановление целостности металлического колпачка 11 при повторном использовании после первого вскрытия. Ребра 25 на внутренней поверхности вкладки не обладают достаточной жесткостью, позволяющей вращением прижать крышку 18 с вкладкой 22 к юбке 19 и создать иллюзию целостности металлического колпачка 11. В прототипе бутылочного колпачка, накрутив крышку с вкладкой до соприкосновению с юбкой, можно создать вид целостности укупорки. При отсутствии акцизной марки, которая охватывает сверху колпачок, возможно повторное заполнение бутылки жидкостью ненадлежащего качества, повторно затем можно создать визуально иллюзию целостности укупорки. Таким образом, бутылочный колпачок в соответствии с настоящим изобретением в отличие от прототипа надежно защищает потребителя от фальсификации продукции.

Преимущества бутылочного колпачка в соответствии с настоящим изобретением по защите жидкости от фальсификации особенно важны предполагая, его использование для укупорки пищевых жидкостей, непосредственно влияющих на здоровье людей. Преимущества бутылочного колпачка в соответствии с настоящим изобретением важны, предполагая, что изделие должно изготавливаться в количестве сотен миллионов ежегодно.

С целью удовлетворения конкретных требований возможно внесение различных модификаций и изменений в конструкцию описанного бутылочного колпачка, однако, все они должны быть в объеме настоящего изобретения.

Формула изобретения

1. Бутылочный колпачок для укупорки бутылок с наружной резьбой на верхней части венчика, ниже которой имеется опорный пояс большего, чем резьбовая часть, диаметра, под которым находится кольцевая впадина, на нижней кромке опорного пояса имеется фиксирующий буртик, бутылочный колпачок содержит наружный колпачок из тонколистового металла с концентрическими кольцевыми участками увеличенного и уменьшенного диаметров и по крайней мере одну ослабленную линию, представляющую собой перфорацию стенки колпачка по окружности, соосной с колпачком, выше ослабленной линии расположена крышка, а ниже – юбка, связанные тонкими перемычками, ниже ослабленной линии металлический колпачок имеет фиксирующий пояс меньшего, чем основной, диаметра, фиксирующий пояс расположен по высоте напротив кольцевой впадины на бутылке, в кольцевом расширении крышки имеется вкладка в виде колпачка из полимерного материала, расположенная по высоте в основном на одном или нескольких участках кольцевого расширения металлического колпачка и перекрывающего по высоте резьбовую часть бутылки, участки наружной поверхности вкладки прилегают к внутренней поверхности колпачка, нижняя часть кольцевого расширения, в котором расположена вкладка, соединен боковой частью крышки конусом, отличающийся тем, что полимерная вкладка на внутренней цилиндрической поверхности имеет радиальные ребра в виде отдельных секторов, расположенных на нескольких, как минимум на одном, уровнях, а на внешней поверхности колпачка напротив ребер имеются впадины относительно наружного диаметра вкладки, а ее центральная часть имеет вид диска, соединенного с верхней кромкой конуса, расширяющегося вниз, соединенного нижней частью с кольцом, соединенным с конусом, расширяющимся вверх, верхняя часть конуса связана с боковой частью вкладки фланцем, а наружная поверхность центрального диска выступает над наружной поверхностью фланца, имеющего на внутренней части уплотняющее кольцо, а на наружной напротив кольца кольцевое углубление, при этом центральный диск, конус, расширяющийся вниз, и кольцо на нижней части конуса имеют толщину, большую, чем толщина любой части конуса, расширяющегося вверх, нижняя часть которого имеет толщину, меньшую, чем его другие части, а центральная часть искривлена в виде центральной части поверхности тора.

2. Бутылочный колпачок по п.1, отличающийся тем, что нижняя часть вкладки на наружной боковой поверхности имеет вертикальные несквозные прорези, разделяющие вкладку на фиксирующие и опорные участки, причем фиксирующие участки выступают ниже опорных и имеют в верхней части углубление с наружной стороны.

3. Бутылочный колпачок по п.1, отличающийся тем, что на боковой наружной поверхности вкладки между прорезями в нижней части и углублениями напротив ребер на внутренней поверхности имеется кольцевой участок боковой стенки с наружным диаметром, обеспечивающим плотное прилегание к кольцевому расширению металлического колпачка.

4. Бутылочный колпачок по п.1, отличающийся тем, что конус крышки металлического колпачка, соединяющий низ кольцевого расширения, в котором расположена вкладка, с боковой частью крышки, имеет угол, обеспечивающий направление усилий реакции конуса на фиксирующие участки вкладки, с наружной стороны от мест минимального сечения, образованных углублениями на наружной поверхности фиксирующих участков.

РИСУНКИ

MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 13.09.2008

Извещение опубликовано: 27.07.2010 БИ: 21/2010