Недоступная для детей крышка для бутылок (варианты) - RU2123967C1
Код документа: RU2123967C1
Чертежи
Описание
Изобретение относится к бутылкам, пригодным для хранения и дозировки потенциально опасных материалов и недоступным для открывания детьми, но легко открываемым взрослыми, а более конкретно к таким бутылкам, у которых жесткая крышка взаимодействует с упругодеформируемыми частями бутылки.
Известные укупорочные устройства, недоступные для детей, обычно бывают трех типов. Первый тип имеет храповую запирающую систему между крышкой и горловиной, в которой храповое запирание постоянное. Открывание этой системы может быть осуществлено только разрушением намеренно ослабленного участка системы. Этот вариант предназначен для индикации вскрытия упаковок и непригоден для бутылок, которые должны оставаться недоступными для детей после многократного открывания и закрывания.
Второй тип крышек, недоступных для детей, представляет собой упругую крышку, которую можно деформировать руками для отсоединения храповой запирающей системы между горловиной и крышкой. Этот вариант сохраняет недоступность для детей при многократном открывании.
Третий тип укупорочного устройства для бутылок, недоступного для детей, имеет жесткую крышку и требует ручной деформации упругого элемента бутылки. Защитные крышки этого типа недоступны для детей при многократном повторном использовании, при этом для взрослых они обычно проще в обращении, потому что не должны иметь других целей, кроме недоступности для детей. Так как жесткая крышка третьего типа, называемая "сэйфти кэп" ("safety cap"), не может деформироваться случайно, а ребенок, пытающийся открыть бутылку, совершает свои манипуляции именно с крышкой, поэтому система "сэйфти кэп" третьего типа обычно обеспечивает наибольшую недоступность для ребенка. Вместо деформируемой крышки защитная система третьего типа содержит особые места, смежные крышке, которые следует сжать, чтобы открыть бутылку. Настоящее изобретение относится именно к этому, третьему типу защищенной крышки.
В области техники, относящейся к третьему типу укупорочного устройства, недоступного для детей, имеется ряд известных вариантов конструкции. Один из вариантов содержит кольцо, прикрепленное к бутылке, которое имеет две радиально утапливаемые нажимные пластины, отстоящие на 180o одна от другой и выступающие консолью от своего основания. Если сжать каждую пластину около ее центра, запирающая поверхность на наружном конце нажимной пластины освободит сопряженную поверхность крышки.
Термин "радиально утапливаемые" здесь означает, что нажимные пластины утапливаются внутрь навстречу друг к другу, в основном по радиусу горловины бутылки. Радиальное утапливание является оптимальным выбором для сжатия двух пластин одной рукой. Их обычно сжимают большим и указательным пальцами. Радиальное утапливание противоположных нажимных пластин обеспечивает одновременное утапливание обеих пластин. В противном случае, при их поочередном нажатии, пластины вернутся в запирающее положение после их отпускания.
Другая конструкция включает в себя две отстоящие на 180o нажимные пластины, которые консольно выступают от своих краев. Нажимные пластины поворачиваются вовнутрь по изогнутому пути, который является приблизительно радиальным. Аналогично нажимным пластинам, консольно выступающим от своего основания, сдавливание осуществляется в центре нажимной пластины, а освобождение запирающих поверхностей происходит на наружных концах нажимных пластин.
Значительным недостатком конструкции известных нажимных пластин является их слабая рычажная система. То есть, нажатие в точке между консолью нажимной пластины с запирающей поверхностью крышки требует большей силы нажатия на нажимную пластину, чем при нажатии с внешней стороны запирающей поверхности крышки. Как оказалось, чтобы достичь недоступности для ребенка, нажимные пластины должны иметь либо относительно короткие ходы и большую силу нажатия, либо относительно длинные ходы и низкую силу нажатия. Однако при относительно высокой силе нажатия даже взрослому трудно открыть бутылку. Приемлемое для взрослых усилие сжатия пластин должно составлять менее 1 кгс. Поэтому желательно, чтобы нажимные пластины имели короткие ходы и меньшую силу нажатия. Для обеспечения такой силы нажатия и хода нажимной пластины желательно иметь рычажную систему, согласовывающую силу сжатия нажимной пластины и силу открывания крышки так, чтобы усилие открывания крышки было достаточно большим для предотвращения открывания крышки путем ее силового скручивания против действия запирающего механизма.
Считается, что недоступность для детей можно усилить, сделав нажимные пластины незаметными, чтобы ребенок не понял, где надо нажимать. Нажимные пластины, которые выступают за пределы наиболее наружной поверхности крышки, ребенок нажмет скорее, чем установленные заподлицо или углубленные пластины. Установленные заподлицо или углубленные пластины, защищенные жесткой поверхностью, смежной кромкам нажимных пластин, представляют собой еще один признак, который, очевидно, повысит недоступность крышки для детей, сводя к минимуму вероятность случайного нажатия.
Основным отличием настоящего изобретения является нажимная пластина, расположенная снаружи, как от запирающей поверхности, так и от консольного соединения элемента, частью которой является нажимная пластина. Такое расположение увеличивает ход нажимной пластины и сводит к минимуму силу нажатия, оставляя нажимную пластину заподлицо или утопленной от наиболее удаленной от центра поверхности крышки. Недоступность для детей таким образом возрастает, при этом улучшается и удобство для взрослых. Недоступность для детей оптимальна при наличии двух пластин, которые должны сжиматься одновременно.
При использовании крышки по изобретению, упругодеформируемые пластины предпочтительно применяют для бутылок, имеющих высокую горловину и большую крышку, таких, которые позволяют осуществлять объемную дозировку при заполнении и опорожнении. Для того чтобы запирающая поверхность для каждой нажимной пластины располагалась между консольным соединением и собственно нажимной пластиной, консольное соединение располагается внутри крышки. Чтобы нажимная пластина была радиально утапливаемой, консольное соединение располагается не только внутри крышки, но и существенно выше запирающей поверхности внутри крышки.
В одном из предпочтительных вариантов осуществления изобретения, упаковка для хранения и выдачи потенциально опасных материалов недоступна для детей, но при этом легко открывается взрослыми. Она включает в себя бутылку, заполняемую потенциально опасным материалом. Бутылка имеет корпус и горловину, на которой снаружи выполнена резьба для совмещения с резьбой крышки, а нижний край горловины прилегает к корпусу бутылки. Этот вариант выполнения также включает в себя упругодеформируемую консольную поперечину, соединенную с горловиной между резьбовым наружным концом и корпусом бутылки. Консольная поперечина расположена наружу и вниз от горловины, образуя с ней угол. Консольная поперечина имеет длину, а также по существу вертикальную запирающую поверхность и нажимную пластину, отстоящую от нее по длине. Угол с горловиной достаточно мал для того, чтобы нажимная пластина могла утапливаться по существу радиально горловине.
В предпочтительном варианте выполнения, упаковка по изобретению имеет крышку, содержащую наиболее наружную поверхность, верхнюю внутреннюю поверхность и нижнюю внутреннюю поверхность. Верхняя внутренняя поверхность имеет резьбу для вращательного укрепления крышки на горловине. Крышка также имеет зуб, выступающий радиально внутрь от ее нижней внутренней поверхности. Этот зуб имеет такую форму и расположен таким образом, чтобы он вступал во взаимодействие с запирающей поверхностью консольной поперечины при попытке открутить крышку. Таким образом он предотвращает снятие крышки, пока нажимная пластина не будет вручную нажата для отсоединения зуба крышки от запирающей поверхности поперечины.
Другой элемент настоящего изобретения - это предохранительное кольцо, опирающееся на горловину ниже наиболее наружной поверхности крышки, когда крышка уже установлена. Предохранительное кольцо имеет наиболее наружную поверхность с выемкой. Эта выемка достаточно широкая, чтобы можно было манипулировать нажимной пластиной, а также для того, чтобы взрослый человек мог поместить в нее указательный или большой палец для полного утапливания пластины. Предохранительное кольцо также имеет нижнюю кромку, которая вместе с наиболее наружной поверхностью предохранительного кольца предохраняет нажимную пластину от случайного нажатия ребенком. Внутрь от наиболее наружной поверхности предохранительного кольца имеется ограничительная поверхность позади нажимной пластины, предназначенная для упора последней в упомянутую поверхность с тем, чтобы предотвратить избыточный ход нажимной пластины. Избыточный ход пластины может вызвать поломку консольной поперечины.
Еще в одном варианте предлагаемого укупорочного устройства для бутылок, недоступного для детей, запирающая поверхность нажимной пластины расположена между горловиной и нажимной пластиной, так что нажатие пластины приводит к большему усилию упругой деформации поперечины при меньшем усилии упругой деформации пластины, чем запирающей поверхности.
В настоящем изобретении нажимная пластина может быть расположена радиально заподлицо наиболее наружной поверхности крышки, когда запирающая поверхность консольной поперечины взаимодействует с зубом крышки. Альтернативно нажимная пластина может радиально утапливаться внутрь от наиболее наружной поверхности крышки, когда запирающая поверхность консольной поперечины взаимодействует с зубом крышки.
В идеальном варианте горловину бутылки снабжают двумя упругодеформируемыми консольными поперечинами, выступающими из нее в разнесенном на 180o положении, а крышка имеет два зуба, выступающих радиально внутрь от ее внутренней поверхности. Два зуба, предпочтительно, имеют такую форму и расположение, чтобы они могли взаимодействовать с запирающей поверхностью каждой из двух консольных поперечин. Две нажимные пластины, разнесенные на 180o, обеспечивают оптимальную недоступность для ребенка.
Хотя описание изобретения сопровождается формулой изобретения, в которой ясно и четко изложены признаки изобретения, настоящее изобретение будет лучше понято из последующего описания предпочтительных вариантов выполнения изобретения, рассматриваемого вместе с прилагаемыми чертежами, на которых одинаковые позиции обозначают идентичные элементы.
На фиг. 1 показан вид в перспективе раскрытой упаковки по изобретению, недоступной для детей; на фиг. 2 - вид в перспективе упаковки, недоступной для детей, по фиг. 1, у которой крышка присоединена к бутылке; на фиг. 3 - частичный вид сбоку упаковки в разрезе по 3 - 3 на фиг. 2, на которой показаны два зуба крышки, взаимодействующие с двумя запирающими поверхностями двух упругодеформируемых поперечин, консольно выступающих от горловины; на фиг. 4 - то же, что и на фиг. 3, за исключением того, что консольные поперечины показаны изогнутыми внутрь с обеих сторон при утопленных нажимных пластинах для вывода двух зубов крышки из взаимодействия с запирающими поверхностями консольных поперечин.
Обращаясь к чертежам, а точнее к фиг.1 и 2, рассмотрим показанный на них предпочтительный вариант предлагаемой упаковки 10, недоступной для детей. Упаковка 10 содержит крышку 12 и бутылку 14. Крышка 13 имеет наиболее наружную поверхность 16, верхнюю внутреннюю поверхность 18, нижнюю внутреннюю поверхность 19, резьбу 20 и зуб 22. В предпочтительном варианте имеются два зуба 22, разнесенные на 180o противоположно один другому.
Бутылка 14 имеет горловину 24, соединенную с корпусом 26. Горловина 24 имеет внешний край 28 с резьбой и опорное кольцо 30, расположенное между внешним резьбовым краем 28, горловиной 24 и корпусом 26. От опорного кольца 30 отходит упругодеформируемая консольная поперечина 32. Консольная поперечина 32 имеет нажимную пластину 34 на своем внешнем крае и запирающую поверхность 36 между нажимной пластиной 34 и опорным кольцом 30. Предпочтительно, имеются две упругодеформируемые консольные поперечины 32, которые расположены противоположно, на 180o друг от друга и продолжающиеся под углом вниз и наружу от опорного кольца 30. Небольшой угол 38 (показан только на фиг. 3) образован между линией, идущей от нажимной пластины 34 к консольному краю, и центральной линией, параллельной горловине 24.
От горловины 24 также выступает предохранительное кольцо 40. Предохранительное кольцо 40 расположено между кольцом 30 и корпусом 26 таким образом, что оно находится непосредственно ниже крышки 12, когда она полностью навинчена на горловину 24. Кольцо 40 имеет выемку 42 для того, чтобы пользователь мог большим или указательным пальцем нажать на пластину 34. Внутри выемки 42 имеется ограничительная поверхность 44, расположенная позади нажимной пластины 34, чтобы ограничить ход нажимной пластины 34 при ее утапливании. Предохранительное кольцо 40 также имеет наиболее наружную поверхность 46 и нижнюю кромку 48.
На фиг. 1 показана крышка 12, снятая с бутылки 14. На фиг. 2 крышка 12 полностью завинчена на горловине 24 бутылки 14, причем большая часть наиболее наружной поверхности 16 крышки 12 находится по существу заподлицо с наиболее наружной поверхностью 46 предохранительного кольца 40, а нажимная пластина 34 - внутри выемки 42. Для открытия крышки 12 надо нащупать нажимную пластину 34, предпочтительно две противоположные нажимные пластины 34, сдавить пластину(ы) и одновременно повернуть крышку против часовой стрелки. Когда для утапливания обеих нажимных пластин 34 требуется усилие около 1 кгс, а ход утапливания составляет около 2 мм, то обеспечивается надежная защита от снятия крышки детьми. Предохранительное кольцо 40 выполняет также эстетические функции, а его нижняя кромка 48 образует фланец, вокруг которого может накладываться запечатывающая лента, обеспечивающая индикацию вскрытия упаковки. Предохранительное кольцо 40 также защищает нажимную пластину(ы) от случайного утапливания ребенком, ощупывающим крышку, пытаясь сообразить как ее открыть.
Взрослый человек может легко снять крышку 12. Руководствуясь инструкцией на этикетке, он нажмет на пластину(ы) 34 и одновременно повернет крышку 12, причем усилие будет меньше усилия, необходимого для открытия большинства других защищенных от детей крышек. Поэтому даже пожилые люди, страдающие артритом, находят упаковку по изобретению удобной.
На фиг. 3 и 4 представлены виды в сечении, из которых более ясно видно, как работает механизм крышки, недоступной для детей. На фиг. 3 показано положение нажимных пластин 34, двух запирающих поверхностей 36 и двух зубов 22 у полностью закрытой и запертой упаковки. На фиг. 4 представлено состояние после того, как нажимные пластины 34 были утоплены, чтобы освободить зубья 22 от запирающих поверхностей 36, но до поворота крышки 12 для ее отвинчивания.
На фиг. 3 показан упомянутый выше небольшой угол 38. При утапливании пластин они перемещаются на участок угла 38. Так как угол 38 мал, нажимные пластины 34 движутся в основном в радиальном направлении. Движение нажимных пластин 34 в радиальном направлении обеспечивает утапливание, не вызывая вращения крышки. Следовательно, если одна из пластин утоплена, а другая - нет, утопленная пластина после ее освобождения вернется к своей наиболее наружной запирающей позиции. Без радиального перемещения нажимной пластины будет типичным некоторый поворот крышки. Тогда одна из нажимных пластин может застрять в утопленном положении перед тем, что будет нажата вторая пластина. Это позволит утапливать пластины поочередно и снизит защищенность крышки, которая оптимальна, если требуется одновременное нажатие.
На фиг. 3 также представлено уплотнение 50 между крышкой и горловиной, которое представляет собой элемент, хорошо известный специалистам и применяемый для упаковок, где желательно воздухонепроницаемое уплотнение. К этой упаковке также применимы другие устройства для закрывания горловины 24 бутылки. Из фиг. 3 также видно, что опорное кольцо 30 для консольных поперечин 32 продолжается почти до нижней внутренней поверхности 19 крышки 12. Опорное кольцо 30 служит в качестве центрирующего устройства при установке крышки 12, для предотвращения неправильного захода резьбы.
Фиг. 4 включает в себя все элементы фиг. 3, но в дополнение к этому показаны усилия нажатия 52 на нажимные пластины 34. Консольные поперечины 32 показаны изогнутыми под действием сил 52. Под нагрузкой около 1 кгс нажимные пластины 34 располагаются против ограничительных поверхностей 44 выемок 42 в предохранительном кольце 40. При этом условии зубья 22 крышки 12 выведены из взаимодействия с запирающими поверхностями 36 на консольных поперечинах 32, так что крышка 12 может свободно отвинчиваться.
На фиг. 4 также показана наиболее наружная поверхность 46 предохранительного кольца 40, расположенная по существу заподлицо большей части наиболее наружной поверхности 16 крышки 12. Крышка 12, когда она полностью установлена, имеет между собой и кольцом 40 лишь небольшой зазор. Предохранительное кольцо 40 имеет углубления 42 для нажимных пластин 34. Предохранительное кольцо 40 необязательно должно быть сплошным. Оно может быть выполнено в виде части бутылки или может являться отдельной деталью, в зависимости от его формы.
В одном из предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения крышка 12 представляет собой 35 мм стандартный резьбовой колпачок, изготовленный из полипропилена типа либо гомо- либо сополимера. Материал предпочтительно имеет модуль упругости 1379 кПа или выше, так чтобы зубцы 22 было трудно деформировать ребенку, пытающемуся снять крышку, не нажимая на пластины. Поэтому крышка должна быть жесткой. Крышка 12 выполнена с помощью широко известного процесса литьевого формирования, при котором пресс-форма имеет навитую сердцевину для формовки приемной резьбы на внутренней стороне крышки. Предпочтительно, крышка сужается от наружного диаметра около 50 мм в ее нижней части до примерно 40 мм в ее верхней части, чтобы обеспечить пространство для опорного кольца 30 и для продолжающихся вниз консольных поперечин 32. Высота крышки составляет около 49 мм. Крышка предпочтительно имеет внутреннюю юбку для взаимодействия с витками на горловине бутылки. Двойная юбка позволяет выполнить крышку с более значительным сужением, чем обычно.
Бутылка 14 имеет стандартную, 35 мм, горловину с выступающей резьбой, навитой на высоте примерно 57 мм от основания нажимных пластин и до открытого конца горловины. Ширина консольной поперечины 32 составляет около 8 мм. Общая длина поперечины составляет около 28 мм. Длина от опорного кольца 30 до центра запирающей поверхности 36 составляет около 16 мм, а расстояние от опорного кольца 30 до центра нажимной пластины 34 составляет примерно 23 мм. В среднем поперечина имеет толщину около 2 мм. Рычаг, обеспечиваемый расположением нажимной пластины с внешней стороны от запирающей поверхности, составляет около 1,38: 1. Следовательно, сила в 1,4 кгс, которая должна быть приложена к запирающей поверхности для освобождения зубца на 1,5 мм, требует усилия нажима на нажимную пластину всего около 1 кгс. Угол 38 составляет приблизительно 10o. При такой конфигурации предпочтительным материалом для изготовления бутылки 14 является термопластичный полиэфир (PET), имеющий модуль упругости примерно 2,5 МПа (375000 psi). Предпочтительным способом производства является литьевое формование горловины вниз до предохранительного кольца с предварительным формованием нижней цилиндрической части. Предварительно отформованная заготовка поступает на дутьевое формование и выдувается в форме внешней части бутылки. Этот процесс известен как "листьевое-дутьевое формование". Участок, выполненный с помощью литья, изготавливается предпочтительно в разъемной пресс-форме. Тем не менее, представленная конфигурация предохранительного кольца может потребовать неразъемной формы для корпуса, но разъемную пресс-форму для резьбы.
Для того чтобы снятая крышка могла повторно устанавливаться без необходимости утапливания вручную обеих пластин, наиболее предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения включает в себя наличие наклонных плоскостей на зубьях 22 крышки 12. Не показанные на фиг. 1 эти наклонные плоскости содержат постепенный переход нижней внутренней поверхности 19 в концы зубьев 22 со сторон, противоположных сторонам зубцов 22, которые вступают во взаимодействие с запирающими поверхностями 36. Поэтому когда крышку 12 навинчивают по часовой стрелке на бутылку 14, наклонные поверхности действуют как кулачки, сжимающие внутрь консольные поперечины 32, когда зубья в повороте проходят запирающие поверхности. Как только зубья пройдут запирающие поверхности, консольные поперечины отщелкиваются обратно в свое неизогнутое положение, запирая при этом крышку, установленную на месте.
Так как выше показанные частные выполнения настоящего изобретения были проиллюстрированы, специалисту будет понятно, что возможны различные изменения и модификации без выхода из объема настоящего изобретения, определяемого в прилагаемых пунктах и охватывающего все модификации, находящиеся в объеме запатентованного изобретения.
Реферат
Упаковка содержит бутылку с резьбовой горловиной, закрепленную на ней упругую консольную поперечину и крышку. С целью обеспечения недоступности для детей поперечина расположена вниз от горловины и имеет вертикальную запирающую поверхность и нажимную пластину. Крышка имеет внутри зуб для взаимодействия с запирающей поверхностью. Запирающая поверхность расположена между горловиной и нажимной пластиной так, чтобы небольшое воздействие на пластину приводило к большей деформации поперечины. 2 с. и 7 з.п.ф-лы, 4 ил.
