Укупорочное устройство для сосудов, в частности для бутылок - RU2261204C2

Чертежи

Показать все 19 чертежа(ей)

Описание

Настоящее изобретение, в общем, касается укупорочного устройства для сосудов, в частности пробки для бутылок, предпочтительно предназначенной для использования при укупоривании бутылок с вином.

Вследствие предпочтительного применения устройства так, как предлагается в настоящее время, последующее описание будет относиться к тому случаю, когда укупорочное устройство согласно изобретению используется в бутылках для пищевых продуктов, в частности бутылках с вином, так что укупорочное устройство будет принимать конфигурацию бутылочной пробки. Однако ясно, что технические решения согласно настоящему изобретению в равной степени применимы к сосудам для вещества любого вида (пищевого или иного продукта), для которых требуется герметичное укупорочное устройство, способное предотвращать, с одной стороны, утечку содержащегося вещества, а, с другой стороны, попадание внутрь сосуда газов, и/или посторонних веществ (включая, например, материал, из которого состоит укупорочное устройство).

Наиболее распространенным материалом для изготовления пробок для бутылок с вином является кора пробкового дуба; такой материал - дорогостоящий и все более трудный в получении, так как он производится из определенных растений и, следовательно, имеется в природе в ограниченных количествах.

Кроме того, пробки, изготовленные из коры пробкового дуба, создают много проблем с функциональной точки зрения: как показали исследования в этой области, при высоких процентных содержаниях такие пробки портят вино, содержащееся в бутылках, придавая ему привкус, так что оно уже не является оригинальным вином и всегда является неприятным на вкус. Если в бутылках содержится ценное вино, то наличие дефектной пробки приводит к порче и к большим расходам.

Даже если пробки, изготовленные из коры пробкового дуба, не имеют дефектов, их желательно периодически заменять (через 10-15 лет) во избежание порчи содержимого бутылок.

Кроме того, кора пробкового дуба создает проблемы в отношении установки пробок в бутылки и извлечения из них: действительно, при работе автоматических укупорочных машин возникает пыль и образуются кусочки коры пробкового дуба, которые загрязняют окружающую среду и ухудшают качество технологического процесса; кроме того, кора пробкового дуба является неоднородным материалом, так что его свойства отличаются от одной подаваемой партии к другой; наконец, при извлечении пробки из бутылки, например, с использованием обычного штопора может случиться, что небольшие кусочки коры пробкового дуба упадут внутрь самой бутылки и загрязнят ее содержимое.

Проводятся исследования по изготовлению бутылочных пробок из пластмассы, которые обладали бы такими же самыми свойствами, как и у пробок из коры пробкового дуба, но не имели бы вышеописанных недостатков, однако практические результаты пока являются неудовлетворительными во многих отношениях, так что еще невозможно изготавливать укупорочное устройство, которое позволило бы заменить кору пробкового дуба в качестве материала (со всеми связанными с ней проблемами, описанными выше), при этом обеспечивая аналогичные положительные свойства.

Технической задачей настоящего изобретения является решение вышеупомянутых проблем, известных из предшествующего уровня техники, посредством создания пластмассового укупорочного устройства для сосудов, которое обладает оптимальными уплотнительными свойствами и предотвращает попадание газа и/или посторонних веществ внутрь сосудов и утечку вещества, содержащегося в самих сосудах.

Другой технической задачей настоящего изобретения является создание укупорочного устройства типа пробки для винных бутылок, которое могло быть приемлемо для размеров горлышек бутылок, которые в настоящее время считаются стандартными размерами горлышек бутылок этого типа, могло быть без модификаций приспособлено к автоматическому оборудованию для укупоривания самих бутылок и могло быть извлечено из бутылок с использованием обычного средства извлечения типа штопора. Кроме того, пробка согласно изобретению дает возможность сохранять органолептические свойства содержащегося вина и, следовательно, найдет предпочтительное применение при хранении неигристых и слегка игристых вин, а также при хранении ценных вин. Вышеуказанные и другие технические задачи и преимущества изобретения, как они будут понятны из последующего описания, достигаются посредством укупорочного устройства для сосудов, содержащего жесткое опорное и уплотнительное средство, и обкладку, изготовленную из эластомерного материала, причем упомянутая обкладка взаимодействует с упомянутым опорным и уплотнительным средством, в котором согласно изобретению упомянутое опорное и уплотнительное средство содержит верхний и нижний опорные и уплотнительные элементы, оперативно соединенные друг с другом для опоры обкладки в продольном направлении для предотвращения удлинения эластомерного материала обкладки.

Предпочтительно указанная обкладка помещена снаружи вокруг указанного опорного и уплотнительного средства.

Предпочтительно указанная обкладка предназначена для взаимодействия с натягом с отверстием сосуда для предотвращения утечки из сосуда содержащегося в нем продукта и проникновения внутрь сосуда газов и/или посторонних веществ.

Предпочтительно указанная обкладка изготовлена из термопластичного пористого материала.

Предпочтительно указанная обкладка изготовлена из термореактивного пористого материала.

Предпочтительно указанная обкладка изготовлена из сшитого пористого материала.

Предпочтительно указанное укупорочное устройство выполнено в виде пробки для сосудов с пищевым продуктом.

Предпочтительно указанная пробка предназначена для укупоривания бутылок, содержащих напитки.

Предпочтительно указанная пробка предназначена для укупоривания бутылок, содержащих алкогольные напитки, в частности вино.

Предпочтительно указанная пробка предназначена для размещения на бутылке для ее укупоривания укупорочной машиной и извлечения из бутылки при ее открывании с использованием средства для извлечения пробки.

Предпочтительно указанным средством для извлечения пробки является штопор.

Предпочтительно указанное укупорочное устройство обладает газобарьерными свойствами, предотвращающими проникновение газов внутрь сосуда, и свойствами, обеспечивающими непопадание материала укупорочного устройства в сосуд, при этом указанные свойства (барьерное и непопадания) гарантируются в течение периода времени не меньше того, который может быть достигнут при использовании укупорочного устройства из коры пробкового дуба при оптимальных условиях.

Предпочтительно укупорочное устройство для сосудов дополнительно снабжено барьерным средством, размещенным на стороне указанного укупорочного устройства, обращенной внутрь сосуда.

Предпочтительно указанным барьерным средством является, по меньшей мере, один тонкий слой.

Предпочтительно указанный, по меньшей мере, один тонкий слой изготовлен из благородного металла, например золота.

Предпочтительно указанным барьерным средством является, по меньшей мере, один диск, например, изготовленный из стекла.

Предпочтительно указанным барьерным средством является, по меньшей мере, одно кольцо, например, изготовленное из стекла.

Предпочтительно указанное опорное и уплотнительное средство состоит из гильзы, в частности, снабженной резьбой полой гильзы, которая проходит по существу по всей длине укупорочного устройства и соединена, по меньшей мере, с одной нижней опорой и, по меньшей мере, с одной верхней опорой, при этом указанная, по меньшей мере, одна нижняя опора выполнена с возможностью соединения с натягом с отверстием сосуда для предотвращения вхождения газов в него, а указанная, по меньшей мере, одна верхняя опора и указанная гильза предназначены для обеспечения введения средства извлечения укупорочного устройства в укупорочное устройство для его извлечения.

Предпочтительно указанная, по меньшей мере, одна верхняя опора снабжена углублением для введения средства извлечения укупорочного устройства, а указанная гильза снабжена множеством ребер для сцепления с указанным средством извлечения укупорочного устройства.

Предпочтительно указанное опорное и уплотнительное средство состоит из, по меньшей мере, одной нижней, снабженной резьбой опоры и, по меньшей мере, одной верхней, снабженной резьбой опоры, которые ввинчены в соответствующие выточки, образованные внутри указанной обкладки, при этом указанная, по меньшей мере, одна нижняя опора выполнена с возможностью соединения с натягом с отверстием сосуда для предотвращения проникновения газов в него, а указанная, по меньшей мере, одна верхняя опора выполнена с возможностью введения средства извлечения укупорочного устройства для его извлечения.

Предпочтительно указанная, по меньшей мере, одна нижняя, снабженная резьбой опора и указанная, по меньшей мере, одна верхняя, снабженная резьбой опора выполнены с возможностью соединения с полым удлиненным опорным элементом, размещенным внутри указанного укупорочного устройства.

Предпочтительно указанная верхняя опора снабжена углублением для введения средства извлечения укупорочного устройства, а указанный удлиненный опорный элемент снабжен множеством продольных ребер для сцепления со средством извлечения укупорочного устройства.

Предпочтительно указанное опорное и уплотнительное средство состоит из удлиненной опоры, которая проходит по существу по всей длине укупорочного устройства и снабжена, по меньшей мере, одним нижним уплотнительным элементом, обеспечивающим уплотнение укупорочного устройства относительно стенок отверстия сосуда.

Предпочтительно указанная обкладка имеет цилиндрическую форму, а указанный нижний уплотнительный элемент выполнен в форме усеченного конуса, радиус которого меньше, чем радиус обкладки.

Предпочтительно указанная удлиненная опора, кроме того, снабжена, по меньшей мере, одним верхним уплотнительным элементом, выполненным для улучшения уплотнения укупорочного устройства относительно стенок отверстия сосуда.

Предпочтительно указанная обкладка имеет цилиндрическую форму, а указанный верхний уплотнительный элемент имеет форму усеченного конуса, радиус которого меньше, чем радиус обкладки.

Предпочтительно указанная удлиненная опора имеет цилиндрическую форму и закрыта на ее конце, который обращен внутрь сосуда.

Предпочтительно указанное опорное и уплотнительное средство состоит из первого полого элемента, который в сечении имеет Т-образную форму, и второго полого элемента, который в сечении имеет форму перевернутой буквы «Т» и выполнен с возможностью размещения в себе конца первого полого элемента посредством резьбового соединения соответствующих концов указанных двух элементов, при этом указанные элементы снабжены соответствующими концами, имеющими одинаковую форму и соответственно снабженными углублениями для вставления средства извлечения указанного укупорочного устройства.

Предпочтительно указанное опорное и уплотнительное средство состоит из цилиндрического верхнего полого элемента, открытого с обоих концов и расположенного сверху и снаружи нижнего полого элемента, который в своей центральной части имеет форму удлиненного цилиндра, вставленного в верхний элемент, и который в своей части, обращенной внутрь сосуда, имеет форму плоской крышки с закраиной для вставления указанного укупорочного устройства в сосуд, при этом непосредственно в указанной обкладке образовано углубление для возможности проникновения средства извлечения в указанное укупорочное устройство.

Предпочтительно указанное опорное и уплотнительное средство состоит из трех взаимосоединенных внутренних полых элементов, из которых указанный первый внутренний полый элемент имеет удлиненную цилиндрическую форму и содержит уступ, образованный внутри него, и два соответствующих резьбовых соединительных участка, а также снабжен кольцевой верхней уплотнительной закраиной; указанный второй внутренний полый элемент имеет цилиндрическую форму и в своей верхней части снабжен углублением для введения средства извлечения указанного укупорочного устройства, а в своей нижней части - резьбовым участком, предназначенным для взаимодействия посредством зацепления с соответствующим резьбовым участком указанного первого внутреннего полого элемента и упирающимся в указанный уступ указанного первого внутреннего элемента для предотвращения чрезмерного проникновения в указанный первый элемент; и указанный третий внутренний полый элемент почти полностью выполнен нарезным для взаимодействия посредством зацепления с соответствующим резьбовым участком указанного первого внутреннего элемента и снабжен нижней плоской частью для выполнения уплотнительной и барьерной функции в указанном укупорочном устройстве.

Предпочтительно указанное опорное и уплотнительное средство состоит из опорного элемента, имеющего по существу удлиненную цилиндрическую форму и наружную резьбу по всей своей длине, а внутри - множество ребер для сцепления со средством извлечения указанного укупорочного устройства, при этом на указанный опорный элемент навинчены первый закрывающий элемент и второй закрывающий элемент, которые являются одинаковыми и состоят из цилиндрической части с внутренней резьбой, закрытой на одном конце круглой плоской крышкой со слегка загнутыми внутрь наружными краями.

Предпочтительно указанное опорное и уплотнительное средство состоит из опорного элемента, имеющего по существу удлиненную цилиндрическую форму и внутреннюю резьбу по всей своей длине и снабженного внутри усиливающей цилиндрической резьбовой вставкой, которая ввинчена в него, верхнего закрывающего элемента и нижнего закрывающего элемента, ввинченных внутрь указанного опорного элемента, при этом верхний закрывающий элемент снабжен цилиндрической резьбовой частью, которая ввинчена внутрь указанного опорного элемента и закрыта крышкой, содержащей углубление для вставления средства извлечения указанного укупорочного устройства, а указанный нижний закрывающий элемент состоит из цилиндрической резьбовой части, выполненной с возможностью ввинчивания внутрь указанного опорного элемента, и круглой плоской нижней крышки с закраиной для вставления в отверстие сосуда и выполнен с такой формой, чтобы образовывать кольцевую выемку между цилиндрической частью и крышкой, предназначенную для размещения в себе конца опорного элемента для увеличения уплотнительной способности и прочности указанного опорного и уплотнительного средства.

Предпочтительно указанное опорное и уплотнительное средство состоит из верхнего закрывающего элемента и нижнего закрывающего элемента, при этом указанный верхний закрывающий элемент состоит из полой цилиндрической части, снабженной на одном из своих концов множеством небольших зубьев, а на противоположном конце - крышкой, имеющей углубление для вставления средства извлечения указанного укупорочного устройства, и указанный нижний закрывающий элемент состоит из полой цилиндрической части, снабженной на одном из своих концов множеством небольших зубьев, а на противоположном конце - круглой плоской крышкой, снабженной кольцевой закраиной, предназначенной для размещения в ней материала указанной обкладки.

Предпочтительно указанное опорное и уплотнительное средство состоит из верхнего закрывающего элемента и нижнего закрывающего элемента, при этом указанный верхний закрывающий элемент состоит из полой цилиндрической части, снабженной на одном из своих концов зубом, а на противоположном конце - крышкой, имеющей углубление для введения средства извлечения указанного укупорочного устройства, и указанный нижний закрывающий элемент состоит из полой цилиндрической части, снабженной на одном из своих концов зубом, а на противоположном конце - круглой плоской крышкой, снабженной кольцевой закраиной, предназначенной для размещения в ней материала указанной обкладки.

Предпочтительно указанное опорное и уплотнительное средство состоит из верхнего закрывающего элемента и нижнего закрывающего элемента, при этом указанный верхний закрывающий элемент состоит из полой цилиндрической части, снабженной на одном из своих концов резьбовой или зазубренной стенкой, а на противоположном конце - крышкой, имеющей углубление для введения средства извлечения указанного укупорочного устройства, и указанный нижний закрывающий элемент состоит из полой цилиндрической части, снабженной на одном из своих концов резьбовой или зазубренной выемкой, а на противоположном конце - круглой плоской крышкой, снабженной кольцевой закраиной, предназначенной для размещения в ней материала указанной обкладки.

Предпочтительно указанное опорное и уплотнительное средство содержит усиливающий элемент, который имеет по существу цилиндрическую полую часть, оканчивающуюся на обоих концах нижней и верхней кольцевыми закраинами, при этом указанная нижняя кольцевая закраина имеет диаметр больше, чем у указанной верхней закраины; на наружной поверхности полой части расположено множество кольцевых ребер; нижний конец указанной полой части закрыт основанием, а ее верхний конец остается открытым; и обкладка формована непосредственно на указанном усиливающем элементе таким образом, что эластомерный материал заполняет полость указанной полой части и наружное пространство между указанными нижней и верхней закраинами, придавая указанному укупорочному устройству форму усеченного конуса.

Предпочтительно указанное опорное и уплотнительное средство содержит усиливающий элемент и закрывающий элемент, соединенные вместе с возможностью разъема; указанный усиливающий элемент содержит по существу цилиндрическую полую часть, закрытую на нижнем конце основанием и открытую на верхнем конце; снаружи указанного нижнего основания имеется направленная вверх кольцевая закраина; на внутренней поверхности указанной полой части расположено множество продольных ребер; закрывающий элемент содержит диск, на верхней поверхности которого имеется центральное углубление, а на нижней поверхности юбка с такими формой и размерами, которые обеспечивают ее введение в указанную полую часть; на внутренней поверхности указанной юбки расположено множество продольных ребер; обкладка имеет по существу цилиндрическую форму с наружной выпуклостью и внутренней полостью, поверхность которой снабжена ребрами.

Предпочтительно обкладка изготовлена из жидкого силоксанового каучука (ЖСК).

Предпочтительно указанное укупорочное устройство дополнительно предназначено для нанесения на его верхнюю часть, обращенную наружу сосуда, письменных и/или других знаков, относящихся к содержимому сосуда.

Предпочтительно оно дополнительно покрыто защитной пленкой, помещенной вокруг указанного укупорочного устройства.

Предпочтительно указанной защитной пленкой является силиконовая пленка.

Предпочтительно указанный термопластичный пористый материал получен способом горячего формования, включающим в себя использование в качестве порообразователя жидкости в сверхкритическом состоянии.

Предпочтительно указанной жидкостью является азот в сверхкритическом состоянии.

Предпочтительно наружная поверхность маркируется способом лазерной маркировки.

Предпочтительно в качестве указанного лазера использован лазер на алюмоиттриевом гранате, легированном неодимом.

Настоящее изобретение будет подробнее описано на нескольких предпочтительных вариантах его воплощения, приведенных в качестве неограничительных примеров, и со ссылкой на сопровождающие чертежи, на которых:

фиг.1 - вид сбоку в разрезе первого варианта выполнения укупорочного устройства для сосудов согласно настоящему изобретению,

фиг.2 - перспективный вид опорного и уплотнительного средства укупорочного устройства по фиг.1,

фиг.3 - вид сбоку в разрезе второго варианта выполнения укупорочного устройства для сосудов согласно настоящему изобретению,

фиг.4 - вид сбоку в разрезе третьего варианта выполнения укупорочного устройства для сосудов согласно настоящему изобретению,

фиг.5 - перспективный вид укупорочного устройства по фиг.4,

фиг.6 - вид сбоку в разрезе четвертого варианта выполнения укупорочного устройства для сосудов согласно настоящему изобретению,

фиг.7 - вид сбоку в разрезе пятого варианта выполнения укупорочного устройства для сосудов согласно настоящему изобретению,

фиг.8 - вид сбоку в разрезе шестого варианта выполнения укупорочного устройства для сосудов согласно настоящему изобретению,

фиг.9 - вид сбоку в разрезе седьмого варианта выполнения укупорочного устройства для сосудов согласно настоящему изобретению,

фиг.10 - вид сбоку в разрезе восьмого варианта выполнения укупорочного устройства для сосудов согласно настоящему изобретению,

фиг.11 - вид сбоку в разрезе девятого варианта выполнения укупорочного устройства для сосудов согласно настоящему изобретению,

фиг.12 - вид сбоку в разрезе десятого варианта выполнения укупорочного устройства для сосудов согласно настоящему изобретению,

фиг.13 - перспективный вид опорного и уплотнительного средства укупорочного устройства по фиг.11,

фиг.14-16 - виды сбоку в разрезе одиннадцатого варианта выполнения укупорочного устройства для сосудов согласно настоящему изобретению,

фиг.17 - перспективный вид с вырезом двенадцатого варианта выполнения укупорочного устройства для сосудов согласно настоящему изобретению,

фиг.18 - вид сбоку в разрезе варианта по фиг.17,

фиг.19 - перспективный вид с пространственным разделением частей тринадцатого варианта выполнения укупорочного устройства для сосудов согласно настоящему изобретению,

фиг.20 - вид сбоку в разрезе варианта выполнения по фиг.19.

В дальнейшем будет описано укупорочное устройство для сосудов согласно изобретению со ссылкой на чертежи. Как можно видеть на чертежах и как будет ясно из последующего описания, возможны многочисленные изменения в конструкции укупорочного устройства, которые все имеют общие отличительные признаки, изложенные в формуле изобретения. Следовательно, специалисту в данной области будет очевидно, что показанные и описанные варианты воплощения изобретения являются только примерными и не ограничивают пределы изобретения, определенные в прилагаемой формуле изобретения.

В общем, как можно видеть на фигурах, укупорочное устройство для сосудов согласно изобретению содержит опорное и уплотнительное средство 3 и обкладку 5 (обычно, но не ограничительным образом помещенную снаружи опорного и уплотнительного средства 3), изготовленную из пластмассы (обычно, но не ограничительным образом из эластомерного материала); обкладка на фиг.1 помещена вокруг опорного и уплотнительного средства 3, принимая, например, наружную цилиндрическую форму бутылочной пробки (фиг.2). Обкладка 5 имеет такие размеры, чтобы она могла быть вставлена в обычное горлышко бутылки (не показано) и затем во взаимодействии с его внутренними стенками и благодаря изготовлению пробки 1 из эластомерного материала обеспечивать отличное уплотнение для вещества, содержащегося внутри бутылки. Для предотвращения утечки из сосуда содержащегося в нем вещества и попадания газов и/или посторонних веществ внутрь самого сосуда обкладка 5 фактически с натягом взаимодействует с отверстием сосуда. Опорное и уплотнительное средство 3 полезно как для поддержки укупорочного устройства 1 в продольном направлении, так и для усиления его уплотнения с сосудом в одной или большем числе точек. Опорное и уплотнительное средство 3 имеет важное значение, так как эластомер мог бы со временем удлиняться и частично ухудшать свои уплотнительные свойства, что предотвращается благодаря средству 3 прежде всего в части укупорочного устройства 1, обращенной внутрь сосуда.

Согласно предпочтительному варианту воплощения изобретения обкладка 5 изготовлена из термопластичного или термореактивного пористого материала.

Согласно другому предпочтительному варианту воплощения изобретения обкладка 5, с другой стороны, может быть изготовлена из сшитого пористого материала обычных продаваемых видов, как например, из «АПО» (продается компанией «АПИ»). Очевидно, что могут быть использованы другие материалы с равноценными свойствами, которые станут доступными в технике в будущем.

Если используемым материалом является пористый эластомер, то способ изготовления должен включать в себя горячее формование в присутствии порообразователя, который может быть химической или физической природы и выбран из числа тех, которые обычно используют при аналогичных способах. Однако при особенно предпочтительном способе горячего формования укупорочного устройства 1 в качестве порообразователя используют жидкость в сверхкритическом состоянии. Как известно, жидкость в сверхкритическом состоянии - это жидкость, находящаяся под давлением и при температуре выше критических давления и температуры этого вещества и, следовательно, проявляющая свойства как жидкости, так и газа. Например, эта жидкость будет иметь растворяющую способность, сходную с растворяющей способностью жидкости, но будет обладать намного более слабым поверхностным натяжением, чем у жидкости, таким образом увеличивая свою диффузию через растворенное вещество.

Способ согласно настоящему изобретению содержит следующие стадии:

а) используют источник сверхкритической жидкости при температуре и давлении больше, чем критические температура и давление этой сверхкритической жидкости,

б) предварительно нагревают полимерный материал до температуры выше критической температуры сверхкритической жидкости, предпочтительно выше температуры размягчения или плавления этого полимерного материала,

в) пропитывают полимерный материал, который предварительно нагрет на стадии (б), сверхкритической жидкостью посредством выдерживания в пропиточной камере при температуре и давлении больше, чем критические температура и давление сверхкритической жидкости, при этом указанный предварительно нагретый полимерный материал и указанную сверхкритическую жидкость предпочтительно перемешивают в указанной пропиточной камере для способствования процессу пропитки,

г) впрыскивают указанный предварительно нагретый полимерный материал, пропитанный сверхкритической жидкостью, в форму для укупорочного устройства, понижают давление до ниже критического давления сверхкритической жидкости,

д) и выдерживают указанный полимерный материал в форме до окончания формования укупорочного устройства.

Предпочтительной сверхкритической жидкостью для вышеописанного способа является азот в сверхкритическом состоянии, для которого приблизительные значения критических температуры и давления соответственно равны Т=-147°С и Р=3,389×10⁶Н/м².

Как установлено заявителями, вышеописанный способ особенно полезен тем, что он дает возможность производить материал с очень однородной структурой из мельчайших микропор (от 10⁹ до 10¹² пор/см³, средний размер пор меньше, чем 2 мкм). Следовательно, укупорочное устройство приобретает замечательные уплотнительные свойства и непроницаемость для газов.

В вышеупомянутых практических вариантах воплощения изобретения укупорочное устройство 1 согласно изобретению в форме пробки, следовательно, выполнено с возможностью вставления в бутылку для ее укупоривания с использованием обычной укупорочной машины (не показана) и извлечения из бутылки при ее открывании с использованием обычного штопора (не показан). Материал, из которого состоит пробка 1, гарантирует барьерные свойства и свойства, обеспечивающие отсутствие утечки материала, в течение периода времени не меньше того, который может быть достигнут при использовании пробки из коры пробкового дуба при оптимальных условиях.

Для выполнения вышеупомянутой барьерной функции укупорочное устройство 1 согласно изобретению, кроме того, снабжено барьерным средством (не показано), например, в виде, по крайней мере, одного круглого тонкого слоя, помещенного на стороне укупорочного устройства 1, обращенной внутрь сосуда; указанный тонкий слой выполнен из материала, пригодного для образования такого барьера, например, даже из золота. Другими видами барьерного средства могли быть, по крайней мере, один диск или, по крайней мере, одно кольцо, например, изготовленные из стекла для лучшего хранения продукта внутри сосуда.

Согласно первому предпочтительному варианту выполнения укупорочного устройства 1, показанному на фиг.1 и 2, опорное и уплотнительное средство 3 состоит из снабженной резьбой полой гильзы 7, которая простирается по существу на всю длину укупорочного устройства 1 и соединена, по крайней мере, с одной нижней опорой 9 и, по крайней мере, с одной верхней опорой 11. Соединение между гильзой 7 и верхней и нижней опорами 9 и 11 можно осуществлять свинчиванием, креплением посредством взаимодополняющей формы или другими известными способами.

Нижняя опора 9 выполнена с возможностью соединения с натягом со стенками отверстия сосуда для предотвращения вхождения газов в него, в то время как верхняя опора 11 выполнена с углублением 12 для возможности вставления штопора в укупорочное устройство 1 для его извлечения, используя множество продольных ребер 7' для сцепления со штопором. Укупорочное устройство 1 на фиг.1 и 2 имеет нижнюю опору 9, выполненную с закраиной 10 для поддержки обкладки 5, которая зажата в ней, и одновременно для образования средства вставления укупорочного устройства 1 в отверстие сосуда (в этом случае в горлышко бутылки).

В соответствии со вторым предпочтительным вариантом выполнения укупорочного устройства согласно изобретению, показанным на фиг.3, опорное и уплотнительное средство 3 состоит из, по крайней мере, одной нижней, снабженной резьбой опоры 13 и, по крайней мере, одной верхней, снабженной резьбой опоры 15, которые ввинчены в соответствующие выточки, образованные внутри обкладки 5, и соединены с полым удлиненным опорным элементом 14.

Нижняя опора 13 выполнена с возможностью соединения с натягом с отверстием сосуда для предотвращения вхождения газов в него, в то время как верхняя опора 15 выполнена с углублением 20 для возможности вставления штопора в укупорочное устройство 1 для его извлечения. Кроме того, удлиненный опорный элемент 14 снабжен множеством продольных ребер 21 для сцепления со штопором при извлечении пробки 1. В этом случае укупорочное устройство 1 на фиг.3 имеет нижнюю опору 13 также с закраиной 13' для поддержки обкладки 5, которая зажата в ней, и одновременно для образования средства вставления укупорочного устройства в отверстие сосуда (в этом случае в горлышко бутылки).

В обоих вышеописанных вариантах выполнения укупорочного устройства верхняя опора (11 или 15 в зависимости от варианта), кроме того, выполнена с возможностью нанесения не нее письменных и/или других знаков, касающихся содержимого сосуда, как например, наименования продукта или изготовителя, рекламного сообщения и т.п.

В соответствии с третьим предпочтительным вариантом выполнения укупорочного устройства 1 согласно изобретению, показанным на фиг.4 и 5, опорное и уплотнительное средство 3 состоит из удлиненной опоры 26, которая простирается по существу на всю длину укупорочного устройства 1; такая удлиненная опора 26, кроме того, снабжена, по крайней мере, одним нижним уплотнительным элементом 28, обеспечивающим уплотнение укупорочного устройства 1 относительно стенок отверстия сосуда.

В варианте воплощения изобретения, показанном на фиг.4 и 5, обкладка 5 имеет цилиндрическую форму, а нижний уплотнительный элемент 28 выполнен в форме усеченного конуса с радиусом меньшим, чем радиус обкладки 5.

Как показано на фиг.4 и 5, удлиненная опора 26, кроме того, снабжена, по крайней мере, одним верхним уплотнительным элементом 30, выполненным для улучшения уплотнения укупорочного устройства 1 относительно стенок отверстия сосуда. Верхний уплотнительный элемент 30 также имеет форму усеченного конуса с радиусом, который меньше радиуса обкладки 5 и по существу одинаков с радиусом нижнего уплотнительного элемента 28.

Кроме того, удлиненная опора 26 имеет цилиндрическую форму и закрыта на своем конце, обращенном внутрь сосуда; это явно служит увеличению уплотнительной способности всего укупорочного устройства 1 и во время удаления укупорочного устройства 1 из сосуда может быть также использовано для предотвращения, например, просверливания штопором сквозь всю пробку 1, что всегда нежелательно в таких случаях.

В соответствии с четвертым предпочтительным вариантом воплощения изобретения, показанным на фиг.6, опорное и уплотнительное средство 3 состоит из первого полого элемента 30, который в сечении имеет Т-образную форму, и второго полого элемента 32, который в сечении имеет форму перевернутой буквы Т, т.е. выполнен с возможностью вмещать в себя конец первого полого элемента 30 посредством резьбового соединения соответствующих концов 31 и 33 двух элементов 30 и 32. Конструкция на фиг.6 дает возможность использовать укупорочное устройство 1, как угодно ориентируя и вставляя его в сосуд, так как оба конца 30' и 32' опорного и уплотнительного средства 3 имеют одинаковую форму и снабжены углублениями 35 и 37 для вставления средства, предназначенного для извлечения укупорочного устройства 1.

В соответствии с пятым предпочтительным вариантом воплощения изобретения, показанным на фиг.7, опорное и уплотнительное средство 3 состоит из цилиндрического верхнего полого элемента 40, открытого с обоих концов 41 и 42 и усиливающего уплотнение относительно стенок отверстия сосуда. Верхний элемент 42 расположен сверху и снаружи нижнего полого элемента 43, который в своей центральной части 44 имеет форму удлиненного цилиндра, вставленного в верхний элемент 40, и который в своей части 46, обращенной к внутреннему пространству сосуда, имеет форму плоской крышки с закраиной 48 для вставления укупорочного устройства 1 в сосуд. После того как соединены верхний элемент 40 и нижний элемент 43 их окружают обкладкой 5 так, чтобы пластмасса, из которой состоит обкладка, проникала в пространства, оставшиеся свободными при соединении двух элементов 40 и 43, и в нижний элемент 43 таким образом, что его нижняя часть 46, по существу выполняющая функцию барьера, находится снаружи обкладки 5. В этом случае углубление 49, дающее возможность средству извлечения проникать в укупорочное устройство 1, образуют непосредственно в соответствии с шестым предпочтительным вариантом воплощения изобретения, показанным на фиг.8, опорное и уплотнительное средство 3 состоит из трех взаимосоединенных внутренних полых элементов, из которых первый внутренний полый элемент 50 имеет удлиненную цилиндрическую форму с внутренним уступом 51 и двумя соответствующими резьбовыми соединительными участками 52 и 53. Кроме того, первый внутренний полый элемент 50 снабжен кольцевой верхней уплотнительной закраиной 54. Второй внутренний полый элемент 55 имеет цилиндрическую форму и в своей верхней части снабжен углублением 56 для вставления средства извлечения укупорочного устройства 1, а в своей нижней части - резьбовым участком 57, выполненным с возможностью взаимодействовать посредством зацепления с соответствующим резьбовым участком 52 первого внутреннего полого элемента 50; кроме того, второй внутренний элемент 55 упирается в уступ 51 первого внутреннего элемента 50, не проникая чрезмерно в первый элемент 50. Наконец, третий внутренний полый элемент 58 почти полностью выполнен нарезным в 59 для взаимодействия посредством зацепления с соответствующим резьбовым участком 53 первого внутреннего элемента 50 и снабжен нижней плоской частью 60, которая в укупорочном устройстве 1 выполняет функцию уплотнения и барьера, будучи обращенной внутрь сосуда. В конструкции на фиг.8 обкладку 5 наносят снаружи трех внутренних полых элементов 50, 55, 58, при этом укупорочное устройство 1 остается снабженным полым цилиндрическим углублением 61, в которое будут вставлять средство для извлечения укупорочного устройства 1.

В соответствии с седьмым предпочтительным вариантом воплощения изобретения, показанным на фиг.9, опорное и уплотнительное средство 3 состоит из опорного элемента 63, имеющего по существу удлиненную цилиндрическую форму и снабженного снаружи резьбой 64 по всей своей длине, а внутри - множеством ребер 65 для сцепления со средством извлечения укупорочного устройства 1. На такой опорный элемент 63 навинчены первый закрывающий элемент 66 и второй закрывающий элемент 67, которые являются одинаковыми и состоят из цилиндрической части 66', 67' с внутренней резьбой, закрытой на одном конце круглой плоской крышкой 66'', 67'' со слегка загнутым внутрь наружным краем. После навинчивания первого и второго закрывающих элементов 66, 67 на опорный элемент 63 наносят обкладку 5 так, чтобы она закрывала три элемента 63, 66, 67 и входила внутрь загнутого края крышек 66'', 67''. Укупорочное устройство 1 этой конструкции также не имеет ни верхней, ни нижней части, а может быть использовано при любой желательной вертикальной ориентации.

В соответствии с восьмым вариантом воплощения изобретения, показанным на фиг.10, опорное и уплотнительное средство 3 состоит из опорного элемента 70, имеющего по существу удлиненную цилиндрическую форму и внутреннюю резьбу 71 по всей своей длине и снабженного внутри цилиндрической резьбовой вставкой 72, которая ввинчена в него и способствует его дополнительному усилению. Внутрь этого опорного элемента 70 ввинчены верхний закрывающий элемент 73 и нижний закрывающий элемент 74. Верхний закрывающий элемент 73 снабжен цилиндрической резьбовой частью 74, которая ввинчена внутрь опорного элемента 70 и закрыта крышкой 75 с углублением 76 для вставления средства извлечения укупорочного устройства 1. Нижний закрывающий элемент 74 состоит из цилиндрической резьбовой части 77, выполненной с возможностью ввинчивания внутрь опорного элемента 70, и круглой плоской нижней крышки 78 с закраиной 79 для вставления в отверстие сосуда; однако в этом случае нижний закрывающий элемент 74 выполнен с такой формой, чтобы образовывать кольцевую выемку 80 между цилиндрической частью 77 и крышкой 78; выемка 80 выполнена с возможностью вмещать в себя конец опорного элемента 70 для улучшения в целом уплотнительной способности и прочности опорного и уплотнительного средства 3. В этой конструкции после образования опорного и уплотнительного средства 3 соединением его различных частей наносят вокруг них обкладку 5, оставляя открытыми снаружи только крышки 75 и 78.

В соответствии с девятым предпочтительным вариантом воплощения изобретения, показанным на фиг.11 и 13, опорное и уплотнительное средство 3 состоит из верхнего закрывающего элемента 91 и нижнего закрывающего элемента 92. Верхний закрывающий элемент 91 состоит из полой цилиндрической части, снабженной на одном из своих концов множеством небольших зубьев 93, а на противоположном конце - крышкой с углублением 95 для вставления средства открывания укупорочного устройства 1. Нижний закрывающий элемент 92 состоит из полой цилиндрической части, снабженной на одном из своих концов множеством небольших зубьев 96, а на противоположном конце - круглой плоской крышкой 95 с кольцевой закраиной 98 для помещения материала обкладки 5. Обкладку 5 наносят вокруг двух закрывающих элементов 91 и 92, чтобы окружать их соответствующие цилиндрические части и входить в зацепление с их соответствующими небольшими зубьями 93 и 96, проникая в закраину 98 и оставляя открытыми снаружи только крышки 94 и 97.

Кроме того, в соответствии с десятым предпочтительным вариантом воплощения изобретения, показанным на фиг.12, опорное и уплотнительное средство 3 состоит из верхнего закрывающего элемента 101 и нижнего закрывающего элемента 102. Верхний закрывающий элемент 101 состоит из полой цилиндрической части, снабженной на одном из своих концов зубом 103, а на противоположном конце - крышкой 104 с углублением 105 для вставления средства извлечения укупорочного устройства 1. Нижний закрывающий элемент 102 состоит из полой цилиндрической части, снабженной на одном из своих концов зубом 106, а на противоположном конце - круглой плоской крышкой 107 с кольцевой закраиной 108 для помещения материала обкладки 5. В этом случае внутреннее усиление опорного и уплотнительного средства 3 достигается посредством взаимного соединения двух зубьев 103 и 106. Обкладку 5 наносят вокруг двух закрывающих элементов 101 и 102 таким образом, чтобы окружать их соответствующие цилиндрические части, проникая в закраину 108 и оставляя открытыми снаружи только крышки 104 и 107.

В соответствии с одиннадцатым предпочтительным вариантом воплощения изобретения, показанным на фиг.14-16, опорное и уплотнительное средство 3 состоит из верхнего закрывающего элемента 121 и нижнего закрывающего элемента 122. Верхний закрывающий элемент 121 состоит из полой цилиндрической части, снабженной на одном из своих концов резьбовой или зазубренной стенкой 123, а на противоположном конце - крышкой 124 с углублением 125 для вставления средства извлечения укупорочного устройства 1. Нижний закрывающий элемент 122 состоит из полой цилиндрической части, снабженной на одном из своих концов резьбовой или зазубренной выемкой 126, а на противоположном конце - круглой плоской крышкой 127 с кольцевой закраиной 128 для помещения материала обкладки 5. В этом случае опорное и уплотнительное средство 3 образуют взаимным соединением стенки 123 и выемки 126 посредством их резьб или небольших зубьев. Обкладку 5 наносят вокруг двух закрывающих элементов 121 и 122 таким образом, чтобы она окружала их соответствующие цилиндрические части, проникая в закраину 128 и оставляя открытыми снаружи только крышки 124 и 127. На фиг.16 подробно показано соединение между укупорочным устройством 1 и горлышком 182 сосуда (не показан).

В варианте воплощения изобретения, показанном на фиг.17 и 18, опорное и уплотнительное средство 3 состоит из усиливающего элемента 129, который имеет по существу цилиндрическую полую часть 130, оканчивающуюся на обоих концах кольцевыми закраинами 131, 131'. Нижняя кольцевая закраина 131, которая находится на конце укупорочного устройства 1, предназначенном для вставления в горлышко сосуда, имеет диаметр больше, чем диаметр верхней закраины 131'.

На наружной поверхности полой части 130 между ее закраинами 131, 131' находится множество кольцевых ребер 132. Они расположены по существу в параллельных плоскостях и предпочтительно на одинаковом расстоянии друг от друга. Диаметр указанных ребер 132 по существу меньше, чем диаметр закраин 131, 131'.

Нижний конец полой части 130 закрыт основанием 133, в то время как верхний конец остается открытым.

Обкладку 5 термоформуют непосредственно на указанном усиливающем элементе 129 таким образом, чтобы эластомерный материал заполнял полость полой части 130 и наружное пространство между двумя закраинами 131, 131'. Кольцевые ребра 132 усиливают обкладку 5. Ясно, что укупорочное устройство 1, следовательно, будет принимать форму усеченного конуса, большее основание которого предназначено для вставления в горлышко сосуда. Это максимально увеличивает уплотнительную способность укупорочного устройства. Тот факт, что кольцевые ребра 132 не простираются радиально до боковой поверхности обкладки 5, еще более увеличивает уплотнительную способность укупорочного устройства и, кроме того, не ухудшает эстетический внешний вид этого устройства, как это ясно показано на фиг.17.

Другая важная отличительная особенность этого варианта воплощения изобретения заключается в том, что основание 133 полой части 130 ориентировано по направлению к внутреннему пространству сосуда и, следовательно, придает укупорочному устройству 1 отличную непроницаемость по отношению к атмосферному кислороду. Кроме того, другой конец полой части 130, как указывалось ранее, остается открытым и заполненным эластомерным пористым материалом. Это облегчает вставление штопора.

В варианте воплощения изобретения, показанном на фиг.19 и 20, опорное и уплотнительное средство 3 состоит из усиливающего элемента 134 и закрывающего элемента 135. Они соединены с возможностью разъема.

Усиливающий элемент 134 содержит по существу цилиндрическую полую часть 136, закрытую на нижнем конце основанием 137 и открытую на верхнем конце. Снаружи указанного нижнего основания имеется направленная вверх кольцевая закраина 138. Внутри полой части 136 расположено множество продольных ребер 139, которые простираются от внутренней поверхности полой части 136 внутрь нее. Назначение этих ребер 139 - это упрочнять устройство и направлять штопор при его вставлении, будучи нарезаемыми штопором при его вхождении.

Закрывающий элемент 135 представляет собой диск 140, на верхней поверхности которого имеется центральное углубление 141. На нижней поверхности указанного диска 140 находится юбка 142. наружный диаметр которой приблизительно равен или несколько меньше внутреннего диаметра полой части 136, так что закрывающий элемент 135 может быть вставлен в указанную полую часть. Как и в полой части 136, на внутренней поверхности юбки 142 имеется множество продольных ребер.

Обкладка 5 имеет по существу цилиндрическую форму, но с наружной выпуклостью для максимального увеличения уплотнительной способности укупорочного устройства. Внутри она выполнена полой и снабжена на своей поверхности ребрами 144, лежащими в плоскостях, перпендикулярных к оси обкладки 5. Обкладку 5 надевают на полую часть 136, после чего в ее верхнюю часть вставляют закрывающий элемент 135. Таким образом, обкладка 5 удерживается между кольцевой закраиной 138 и указанным закрывающим элементом 135. Ребра 144 обеспечивают сжатие материала и его упругий возврат, что означает возможность изготовления обкладки из широкого ряда различных материалов, кроме упомянутых ранее материалов, также из силикона, в частности из жидкого силоксанового каучука (ЖСК), предпочтительно из двухкомпонентного ЖСК.

Как очевидно специалисту в данной области из вышеизложенного описания нескольких предпочтительных вариантов воплощения изобретения, все показанное и описанное здесь вполне понятно следует рассматривать как неограничительный пример объема настоящего изобретения, как он определен в формуле изобретения. Действительно, возможны многочисленные изменения вышеупомянутых вариантов воплощения изобретения посредством простого сочетания показанных различных элементов или использования новых элементов, выполняющих аналогичные функции опоры, уплотнения, барьера или обкладки основных элементов, из которых состоит укупорочное устройство 1 согласно настоящему изобретению.

Наконец, в качестве дополнительной особенности все укупорочные устройства 1 согласно изобретению, как вышеупомянутые укупорочные устройства, так и другие такие устройства, которые могли быть легко разработаны специалистом в данной области после прочтения данного описания изобретения, могут быть дополнительно усилены полным покрытием их защитной пленкой, которой может быть силиконовая пленка.

При необходимости нанесения марок, рисунков или надписей на поверхность укупорочного устройства 1 согласно изобретению последнее дает возможность в дополнение в обычным способам печатания типографской краской использовать способы, основанные на лазерной технике. Тип лазера и количество энергии, необходимой для этого процесса маркировки, будет зависеть от маркируемой пластмассы. Для материала, используемого в укупорочных устройствах согласно настоящему изобретению, обычно предпочитается применение лазера на алюмоиттриевом гранате, легированном неодимом, который имеет мощность 30-200 Вт и длину волны 1064 нм (вторичные волны 532-355-266 нм). Пластмассу, из которой состоит пробка, необходимо обрабатывать материалом, который изменяет свою окраску под воздействием лазерного луча. Предпочтительным материалом является «САРМАТЕНЕ» от «Клариант». Цветоизменяющий материал добавляют в количествах между 1% и 4%, предпочтительно около 2%. Способ маркировки лазером с использованием цветоизменяющего материала является предпочтительным по сравнению со способами маркировки лазером посредством обугливания поверхности, так как в случае применения укупорочного устройства для сосудов, когда герметичность сосуда имеет важное значение, маркировка посредством обугливания поверхности непоправимо приводит к недопустимым неровностям поверхности. Эти неровности поверхности затем препятствовали бы прилеганию к внутренней поверхности горлышка сосуда, необходимому для герметичного укупоривания.

Оборудование для осуществления способа маркировки относится к известному типу и коммерчески доступно и поэтому не будет подробнее описываться.

Реферат

Изобретение касается укупорочного устройства для сосудов, в частности пробки для бутылок, предпочтительно предназначенной для использования при укупоривании бутылок с вином. Укупорочное устройство для сосудов содержит жесткое опорное и уплотнительное средство и обкладку, изготовленную из пластмассы, взаимодействующую с указанным опорным и уплотнительным средством и образующую с ним одно целое. Изобретение позволяет повысить качество укупорки сосудов. 44 з.п. ф-лы, 20 ил.

Формула