Устройство для закупорки емкости, емкость и способ изготовления устройства - RU2126351C1

Чертежи

Описание

Изобретение относится к устройству для закупорки емкости с выступающим фланцем, в частности, к резьбовому колпачку с гарантийной лентой, а также к способу его изготовления и емкости, выполненной в виде сосуда с горловиной, имеющей наружную резьбу.

Известно устройство такого типа для закупорки или колпачок, часто из отлитой пластмассы, в котором внутренняя резьба колпачка выполнена с возможностью навинчивания на резьбовое горлышко емкости так, что во время первоначального помещения устройства - его кольцо безопасности или "не поврежденности" начинает блокироваться под фланцем с выступом, образованном снаружи на горлышке емкости ниже его нарезки.

Части, образующие соответственно колпачок и кольцо, соединены хрупкой зоной, расположенной обычно практически равномерно вокруг устройства, а следовательно, горлышка емкости, когда устройство установлено, и поэтому потребитель, когда он отвинчивает в первый раз пробку, начинает разрывать или рвать посредством кручения, натяжения или срезания эту хрупкую, ломкую зону, делая таким образом заметным это первое открывание.

Известно устройство для закупорки емкости с выступающим фланцем, содержащее колпачок с внутренней резьбой, нижняя часть которого связана соединительной зоной с небольшой механической прочностью с кольцом неповрежденности устройства, имеющим соединительную кольцевую деформируемую ленту, ограниченную в нижней части внутренним кольцевым выступом, верхняя поверхность которого расположена перпендикулярно к оси устройства, а в верхней части ограниченную внешним кольцевым выступом, расположенным на промежуточном уровне между внутренним выступом, расположенным на промежуточном уровне между внутренним выступом и соединительной зоной, верхняя поверхность внешнего кольцевого выступа, обращенная к колпачку, расположена по острым углом α к оси устройства (патент США 4923073, кл. В 65 D 41/34, 1990).

Известна также емкость, выполненная в виде сосуда с горловиной, имеющей наружную резьбу, расположенный под ней выступающий наружу фланец и устройство для закупорки с кольцом неповрежденности, блокируемым под выступающим наружу фланцем (см. там же).

Недостатком известного устройства является то, что блокировка перед первым открыванием кольца безопасности под фланцем емкости часто является довольно относительной, учитывая обычную форму, придаваемую внутреннему выступу ленты. Практически только выступы, образующие мало заостренную, плохо очерченную выемку являются относительно легко вынимаемыми с модели. Однако, такие выемки, выполненные на емкости, не обеспечивают полностью свою функцию.

Техническим результатом изобретения является устранение вышеуказанных недостатков путем создания устройства для закупорки, которое может при обеспечении полной надежности быть отлитым, затем поставленным на место с хорошо контролируемым, четко направляемым зарубкой зацепления вводом кольца, без риска разрыва хрупкой соединительной зоны, причем засечка, однажды блокированная, действительно остается под фланцем сосуда по крайней мере до первого открывания, ограничивая таким образом существующий, реальный риск открывания с целью мошенничества, обмана.

Это достигается тем, что в устройство для закупорки емкости с выступающим фланцем, содержащем колпачок с внутренней резьбой, нижняя часть которого связана соединительной зоной с небольшой механической прочностью с кольцом неповрежденности устройства, имеющим соединительную кольцевую деформируемую ленту, ограниченную в нижней части внутренним кольцевым выступом, верхняя поверхность которого расположена перпендикулярно к оси устройства, а в верхней части ограниченную внешним кольцевым выступом, расположенным на промежуточном уровне между внутренним выступом и соединительной зоной, верхняя поверхность внешнего кольцевого выступа, обращенная к колпачку, расположена под острым углом α к оси устройства, внутри кольца неповрежденности нижняя поверхность внутреннего выступа, удаленная от колпачка, расположена под острым углом γ к оси устройства и соединена в направлении свободного края кольца неповрежденности с наклонной поверхностью предварительной центровки, образующей с осью устройства острый угол δ, отличный от угла, под которым расположена нижняя поверхность выступа так, чтобы во время установки колпачка на емкость, кольцо неповрежденности отклонялось при прохождении фланца емкости путем контролируемой деформации кольцевой соединительной ленты, обеспечивая соединение с возможностью вращения нижней части кольца неповрежденности.

Верхняя поверхность внутреннего кольцевого выступа кольца неповрежденности, обращенная к колпачку, может быть связана под заметным, четко выраженным углом, близким к открытому углу, с наклонной поверхностью указанного выступа, расположенной под острым углом к оси устройства.

Наклонная поверхность внутреннего выступа может быть расположена под углом не более 45^o к оси устройства угол δ наклонной поверхности предварительной центровки может составлять не более 20^o.

Угол α верхней поверхности внешнего выступа по отношению к оси устройства может также составлять величину больше 45^o, но меньше 90^o.

В устройстве высоты наклонной поверхности предварительной центровки и нижней поверхности внутреннего выступа могут быть почти равными, а кольцо неповрежденности может иметь близко размещенные одно от другого ребра жесткости, расположенные ниже внешнего кольцевого выступа параллельно оси устройства.

Соединительная зона с небольшой механической прочностью может состоять из перегородок, практически равномерно распределенных вокруг устройства и отделенных друг от друга щелями, причем сечение перегородок будет увеличиваться в направлении от колпачка к кольцу неповрежденности так, чтобы во время первого открывания устройства перегородки оставались жестко соединенными с кольцом неповрежденности.

Толщина внешнего кольцевого выступа может быть почти равной толщине края колпачка.

Способ изготовления устройства для закупорки емкости с выступающим фланцем заключается в том что в форме осуществляют отливку под давлением устройства в виде одной детали, после чего отодвигают от внешней стенки напротив кольца неповрежденности устройства первую внешнюю деталь формы, проходящую от нижнего уровня в нижнем свободном крае кольца к промежуточному уровню между внутренним и внешним выступами этого кольца, в месте расположения кольцевой деформируемой ленты вращают кольцо для поворота наружу внутреннего выступа с помощью второй детали формы, прижимаемой затем к наружной стенке кольца неповрежденности, расположенного между верхним уровнем первой детали этой формы и зоной, расположенной ниже основания колпачка, удаляют от внешней стенки напротив устройства и поперечно оси устройства вторую деталь формы и заканчивают съем формы путем окончательного выталкивания изнутри устройства для закупорки согласно движению перемещения параллельного его оси.

Возможно использование формы, имеющей полость, воспроизводящую полый отпечаток колпачка, содержащей блок, выполненный с возможностью поперечного перемещения для отливки внешней формы основания колпачка и кольца до почти половины высоты деформируемой кольцевой соединительной ленты.

Поставленная задача достигается также использованием емкости, выполненной в виде сосуда с горловиной, имеющей наружную резьбу, расположенный под ней выступающий наружу фланец, и устройства для закупорки с кольцом неповрежденности, блокируемым под выступающим наружу фланцем, причем устройство для закупорки охарактеризовано вышеизложенными признаками.

Очевидно, что, в частности, с толщиной выступа, такой, что она практически уже начинает касаться внешнего диаметра горлышка сосуда под удерживающим фланцем, значительно улучшаются условия неприкосновенности сосудов.

Так как отливка пластиковых колпачков связана при ее реализации обычно с рядом трудностей, в частности во время съема формы с модели, то в изобретении предложено, кроме того, решение этих проблем в рамках усовершенствованного способа отливки путем литья под давлением с помощью формы, имеющей полость, воспроизводящую полый отпечаток колпачка изобретения.

Предложенным способом можно легко снять форму с модели с четко выраженной засечкой внутреннего кольцевого выступа, причем все это совсем независимо от способа, которым в другом месте будет выполнена хрупкая зона, т.е. эта зона будет изготовлена в момент отливки устройства или после отливки.

Сущность изобретения поясняется ниже с помощью чертежей, где:
- фиг.1 показывает вид спереди, наполовину в разрезе, наполовину - внешний вид колпачка или устройства для закупорки в соответствии с изобретением, включающего колпачок и кольцо блокировки, отлитых как одна деталь, такой, что колпачок готов для установки на бутылке;
- фиг. 2 показывает колпачок фиг.1 после помещения на горловину сосуда, когда он должен начать закупоривать, причем кольцо безопасности затем блокируется по фланцем емкости;
- фиг. 3 показывает увеличенный вид детали реализации, обозначенной III на фиг.1;
- фиг.4 схематично показывает форму и способ применения, обеспечивающие производство моноблока колпачка; и
- фиг. 5, 6 и 7 представляют половины видов в разрезе детали устройства фиг.1 во время помещения на горлышке сосуда.

На чертежах показано устройство 1 из пластмассы (например, полипропилена или полиэтилена) согласно изобретению включающее колпачок 2 и кольцо блокировки или неповрежденности 3. Колпачок и кольцо объединены соединительными перегородками 4, разделенными периферическими щелями 5. Перегородки 4 - практически равномерно распределены по всей периферии колпачка в плоскости, практически перпендикулярной основной оси колпачка. При традиционном способе эти перегородки 4 составляют хрупкую соединительную зону с небольшой механической прочностью, которая, следовательно, позволяет перед первым открыванием колпачка соединить между собой основание или нижнюю часть 6 колпачка с верхней частью кольца неповрежденности 3.

Ниже это кольцо неповрежденности устройства содержит, прежде всего, на своей внешней стенке первый кольцевой выступ или внешнее периферическое утолщение 7, видное от верха кольца к низу (т.е. удаляясь от колпачка 2), имеет вначале наклонную поверхность 8, образующую угол, открытый к низу, острый по отношению к оси 1а колпачка, затем углубляется вовнутрь в место расположения поверхности 9, размещенной поперечно к этой оси. Как правило, наклонной поверхности 8 придается такой угол как 15^o< α < 90^o. Однако рекомендуется угол 45^o< α < 90^o так, чтобы во время первого ввода неповрежденного колпачка на флакон, лента 3 при проходе фланца флакона опиралась на эту наклонную поверхность 8 под основанием колпачка посредством вынуждаемого изгиба наружу, уменьшая тем самым нагрузку перегородок 4.

В отличие от внешней стенки, внутренняя стенка кольца имеет сначала наклонную поверхность, практически параллельную оси 1а, причем указанная поверхность заметно наклонена на уровне поверхности 9 до наклонной поверхности 12, образующей угол β, открытый вверх, острый относительно оси 1а, чтобы задействовать второе периферическое утолщение или внутренний кольцевой выступ 13, который имеет, следовательно, кольцо с уровнем подъема внешнего утолщения 7. На практике, угол будет таким, что 0^o≤ β ≤45^o.

На фиг.2 и 3 показана верхняя поверхность 13а (наиболее близкая к колпачку) внутреннего выступа 13 - перпендикулярна или почти перпендикулярна оси 1а так, чтобы зафиксировать там четко очерченную зарубку зацепления, причем эта поверхность 13а соединена к тому же с наклонной поверхностью "ввода, впуска" 12 через угол 14, близкий к открытому углу (но не достигающий его, с учетом изготовления путем отливки детали из пластмассы).

Внизу внутренний выступ 13 продолжен наклонной поверхностью 13б, образующей острый угол (20^o < γ <60^o), относительно оси 1а, открытый к низу, причем эта наклонная поверхность соединяется сама в нижней части с наклонной поверхностью 15 с другим уклоном с углом (0^o < δ < 20^o) более закрытым, чем угол, так, чтобы от своего нижнего отверстия основания, колпачок и более точно кольцо 3 имели двойной усеченной конус 15/13б с двойной наклонной поверхностью, соединенных друг с другом четко выраженным углом 16, причем усеченный конус 15 сам заканчивается на нижнем свободном конце 3а кольца закруглением 17 соединения с наружной стенкой. Преимуществом изобретения является то, что высоты 1, 2, проецируемые параллельно оси 1а соответственно двух наклонных поверхностей 12б и 15, являются почти одинаковыми, рассматривая наклонную поверхность 15, как прекращающуюся в начале закругления 17.

На фиг.2 и 3 можно отметить, кроме того, относительную тонкость ленты из упругого деформируемого материала 18, который в косом направлении соединяет два утолщения или выступа - внешний 7 и внутренний 13, которые составляют жесткие зоны, и форма и толщина которых точно подогнана для обеспечения оптимального изготовления кольца, способствуя, в частности, операциям по съему формы с модели, давая возможность этому кольцу быть деформируемому контролируемым способом во время его ввода на сосуд.

Для установки на место этого устройства 1 на емкость 19, представленный на фиг.2, достаточно с усилием наложить в направлении стрелки F колпачок на горлышко 20 этого флакона, все время его завинчивая. Колпачок 2 с внутренней резьбой займет таким образом место на наружной резьбе флакона, что показано позицией 21. Направляемое и центрируемое посредством двойной наклонной поверхности ввода 13/б/15, кольцо 3 скользит в самом начале, отклоняясь при проходе от выступающего фланца 22 флакона до того, когда упруго заблокируется под этим фланцем посредством выступа 13, который практически начнет тогда внутренне почти перемещаться вдоль внешней стенки с уменьшенным диаметром 23 горлышка 20. Другими словами, выступ 13 имеет, преимущественно, внутренний диаметр почти равный внешнему диаметру этого горлышка в месте стенки 23.

Установка устройства 1 на емкость 19 будет описана детально в дальнейшем со ссылками на фиг.5, 6 и7.

Во время первого открывания флакона достаточно отвинтить колпачок 2, что приводит его к тому, что он перемещается в направлении стрелки О фиг.2, вызывая таким образом путем срезания и открывания разрыв перегородок 4, которые к тому же могут быть разломаны в верхней части на уровне их соединений с колпачком, с учетом известного способа изготовления устройства, которое может обеспечить его меньшее сечение в направлении колпачка.

На фиг.4 показано, что изготовление путем отливки такого колпачка - особенно просто, только используя форму, включающую ограниченное число деталей с двумя движениями-перемещения - в направлении оси 1а и поперечно этой оси (стрелки F₅).

Форма включает, таким образом, внешнюю полость 24 для внешней, наружной части колпачка 2 до небольшого заплечика 25, который пробка имеет в основании своих наружных желобков 26. Под полостью 24 расположен блок 27 для отливки внешней формы основания 6 колпачка и кольца 3 до почти половины длины ее соединительноq ленты 18 (см.фиг.2 и 3). Кроме того, снаружи под блоком 27 располагается другой блок 29 для отливки внешней стенки нижней части кольца. Внутри поршень или внутренний стержень 30 обеспечивает отливку внутренней части закрывающей верхней поперечной стенки 2а колпачка, а также всей внутренней боковой полости колпачка от его верха до основания кольца, причем центральный выталкиватель 31 все дополняет и обеспечивает, в частности, внутреннюю отливку центральной части стенки 2а.

Когда деталь отлита в положении, показанном на левой части фиг.4, причем все детали формы закрыты, приступают к съему формы с модели, последовательно производя следующие операции:
- открывание формы путем обратного хода, параллельно оси 1а в направлении стрелки F₁ полости 24,
- неполный, относительный обратный ход в противоположном направлении, по прежнему параллельно оси 1а блока 29, в направлении стрелки F₂, освобождая таким образом снаружи зону, расположенную напротив нижней части кольца 3,
- обратный ход, возвращение поршня 30 в направлении стрелки F₃, в то же самое время, когда давят кверху центральный выталкиватель 31 в направлении стрелки F₄ и когда сопровождают колпачок в его осевом движении через промежуточный блок 27, все это на длину, достаточную для применения к кольцу 3 центрированного вращательного момента на уровне его соединительной ленты 18, обеспечивающей таким образом сочленение, связь с вращением наружу всей части кольца, расположенной под этой лентой 18, а следовательно, съем формы с внутреннего выступа 13,
- когда эта часть кольца является достаточно отодвинутой наружу (стрелка F'), приступают к боковому отодвиганию, почти перпендикулярно оси 1а блока 27 в направлении стрелок F₅,
- и, наконец, заканчивают выталкивание, продолжая осевое перемещение выталкивателя 31 в направлении стрелки F₄, причем кольцо 3 снова постепенно принимает свою форму (стрелки F').

Нужно отметить, что в необходимых случаях, устройство 1 может быть отлито так, чтобы иметь в нижней части и, в частности, от основания ленты 18 до, рядом с его свободным нижним краем - близко расположенных на всем контуре кольца, предпочтительно, почти параллельно оси 1а, причем эти ребра жесткости 32 могут быть дополнены одним или несколькими кольцевыми ребрами 33 (см. фиг.1), пересекающими ребра 32.

Касаясь вопроса реализации перегородок 4 и даже любой другой формы хрупкой соединительной зоны между колпачком и кольцом, нужно отметить, что, учитывая присутствие на форме блока с, в основном, поперечным перемещением 27, проблема, часто критическая, возможности чрезмерной хрупкости, ломкости этой зоны в момент съема формы с модели не возникает, причем техника изготовления не играет особой роли в этом вопросе.

Можно было бы сформировать эту зону (а, следовательно, перегородки 4) только после полного съема колпачка, во время операции захвата этого колпачка на машине для вырезания с ножами для отверстий 5, которые снабжены пазами для перегородок. Если предпочитают, несмотря на все, выполнять эти перегородки во время отливки, то нужно отметить, что практически им можно придать любую форму по формовочному уклону или против формовочного уклона (фиг.3).

Могут быть предусмотрены различные варианты осуществления изобретения. В частности, можно было бы предусмотреть что после разрыва перегородок 4, кольцо 3 не остается на сосуде, а выводится с колпачком.

Для этого можно было бы предусмотреть присоединение к перегородкам более прочной связи, соединяющей колпачок и кольцо неповрежденности устройства, причем этот дополнительный мост, о котором идет речь, добавляется сбоку с двух сторон, путем двух засечек для разрыва, которые заставят, та или другая, сломаться кольцо, которое таким образом могли бы свободно пройти преграду фланца сосуда.

Фиг.5, 6 и 7 показывают три этапа установки устройства 1 на емкости 19.

В положении фиг. 5 нижняя поверхность с двойной наклонной поверхностью 13б/15 кольца 3 входит в опорный контакт напротив верхней поверхности фланца 22 емкости 19.

В положении фиг.6 завинчивание колпачка с внутренней резьбой 2 на внешней резьбе 21 фланца 20 емкости 19 вызывает опускание колпачка.

Опускание сопровождается контролируемой деформацией кольца 3 при контакте с фланцем 22 емкости.

Это - контролируемый изгиб состоит в разрушении перегородок 4, объединенном с центровкой наружу соединительной кольцевой ленты 18, которая затем отдаляется от фланца 22, образуя таким образом соединение, обеспечивающее вращение внутреннего выступа 13, который поворачивается вверх, удаляясь от оси колпачка.

Центровка деформируемой соединительной ленты 18 продолжается до тех пор, пока наклонная поверхность 8 внешнего кольцевого выступа 7 не достигнет упора напротив нижнего края колпачка 2.

В это положении нижняя поверхность 13б внутреннего выступа 13 является почти вертикальной, тогда как внешняя сторона нижней части кольца наклонена к оси колпачка. Ширина и уклон α поверхности в наклонной поверхности 8 внешнего выступа 7 определяются, следовательно, в зависимости от толщины нижнего края колпачка 2 так, чтобы контролировать и ограничивать центровку деформируемой соединительной ленты 18.

Таким образом избегают разрушения перегородок 4, позволяя удалить внутренний выступ 13. Кольцо 3 затем находится по нагрузкой.

Продолжая завинчивание, вставляют нижнюю сторону 13б внутреннего выступа 13 скользить вдоль фланца 22 до тех пор, пока конец выступа 13 проходит под указанным фланцем. Затем кольцо 3 возвращается в первоначальное положение покоя посредством расширения соединительной ленты 18, как в фазе, представленной на фиг.7.

Это расширение сопровождается уменьшением напряжения перегородок 4 и возвращения внешней стороны нижней части кольца 3 на позицию, почти параллельную оси колпачка.

Реферат

Устройство может быть использовано для закупорки емкости, имеющей горловину с выступающим фланцем и предназначенной для упаковки жидкостей. Устройство отливают под давлением. Устройство включает колпачок с внутренней резьбой и кольцо неповрежденности, связанное с колпачком соединительной зоной. Кольцо неповрежденности имеет кольцевую соединительную деформируемую ленту, ограниченную сверху и снизу внешним и внутренним выступами соответственно. Выступы выполнены так, что при установке колпачка на емкость кольцо неповрежденности отклоняется, а нижняя его часть поворачивается наружу при прохождении фланца емкости благодаря контролируемой деформации кольцевой соединительной ленты, после чего внутренний выступ фиксируется под фланцем емкости. Изобретение обеспечивает надежность закрывания емкости. 3 с. и. 9 з.п. ф-лы, 7 ил.

Формула