Прокладка крышки (варианты) и узел соединения резервуара и крышки - RU2121457C1
Код документа: RU2121457C1
Чертежи
Описание
Данное изобретение относится к прокладкам крышек, в особенности к двухслойным прокладкам, обладающим способностью пропускать газы в/из закрытого резервуара. Данное изобретение особенно пригодно для использования в прокладках крышек бутылок, причем уплотняющая крышка устанавливается на горлышке бутылки или аналогичного резервуара для закрытия и уплотнения отверстия.
Уровень техники
Прокладки для уплотняющих крышек обычно использовались раньше в тех случаях,
когда уплотняющая крышка предназначалась для бутылки или другого аналогичного резервуара, которые имели отверстия, и эта крышка устанавливалась на бутылку или резервуар для закрытия отверстия.
Прокладки сравнительно хорошо известны и разрабатывались в основном так, чтобы обеспечивать уплотнение между гладким краем отверстия резервуара и поверхностью прокладки, накрывающей это отверстие,
причем прокладка устанавливается между уплотняющей крышкой и резервуаром. В высшей степени желательно, чтобы уплотнение на гладком краю отверстия резервуара было непроницаемым для жидкостей для
предотвращения утечки жидкости из резервуара наружу или попадания в него жидкости извне. Эти условия относятся к прохождению жидкости через щель между преградой и объектом такими, как прокладка крышки
и бутылка или другой резервуар.
Основная проблема возникает, когда резервуар заполнен продуктом, содержащим газ, или резервуар находится под давлением, и это давление может возрастать чрезмерно при определенных условиях, например при повышенных температурах и/или при изменениях атмосферного давления. Желательно, чтобы уплотнение было полупроницаемым для газов и позволяло стравливать избыточное давление в атмосферу, сохраняя в то же время жидкость в резервуаре. Таким образом, повреждение крышки или резервуара предотвращается за счет стравливания избыточного давления.
Обычные известные прокладки крышек включают многослойные или состоящие из одной части прокладки, изготавливаемые из таких материалов, как гофрированный волокнистый картон, картон, пластмасса, фольга и другие, и могут также включать водонепроницаемое покрытие одной или обеих поверхностей. Такие конструкции, хотя они сравнительно дешевы и эффективны в предотвращении проникновения жидкости или утечки жидкости из бутылки или резервуара, не обеспечивают выравнивания давления, возникающего в результате выделения газа из жидкости или при изменениях атмосферного давления.
Для решения вышеуказанной проблемы использовались прокладки, пропускающие газы в обе стороны.
Основным недостатком обычных прокладок, пропускающих газы, является их неспособность обеспечивать вентиляцию при любом давлении или ограниченный диапазон внешнего и внутреннего давлений в резервуаре, которые могут выравниваться. Также ощутимым недостатком для обычных прокладок крышек является их неспособность реверсивно пропускать только газообразную составляющую, что обеспечивает поддержание выравненного давления в резервуаре по отношению к сравнительно возросшему внешнему давлению.
Прокладки крышек изготавливаются из синтетических материалов, таких как термопластики. В патенте США N 4121728 "Прокладки, пропускающие газы" описывается такая прокладка, которая имеет первый слой из водонепроницаемого пластика и второй слой из пеноматериала, который деформируется под давлением. Оба слоя прессуются одновременно и ламинируются вместе для получения прокладки крышки. Первый слой прокладки прилегает к горлышку бутылки или резервуара при установке уплотняющей крышки. Второй слой сдавливается между бутылкой и крышкой и обеспечивает плотное прилегание первого слоя к бутылке или к резервуару.
Другие примеры структур, пропускающих газы, для сброса избыточного давления, образующегося в контейнере, приводятся в патенте США N 2424801, в котором раскрывается один тип вентилирующей структуры, причем горлышко бутылки имеет специальную форму, которая позволяет газу выходить после того, как его давление достигло величины, при которой прокладка приподнимается на горлышке бутылки.
В патенте США N 3114467 раскрывается другой тип уплотнительно-вентилирующей крышки бутылки, которая имеет специальную структуру, обеспечивающую подъем прокладки под действием повысившегося давления в сосуде и соответственно выпуск газа наружу. Такие структуры имеют неприятный недостаток, заключающийся в том, что вместе с газом из сосуда может вытекать и жидкость. Ни патент N 2424801, ни патент N 3114467 не обеспечивают возможности выравнивания давления, то есть обратного прохода газа для выравнивания давления в резервуаре при повышении атмосферного давления.
Патент США N 3448882 относится к прокладкам, состоящим из картона, покрытого волокнистым полупроницаемым политетрафторэтиленом, который пропускает газ, но не смачивается и предотвращает выход жидкости изнутри резервуара.
В многих случаях использования различных структур и прокладок для уплотнения бутылок или резервуаров они (прокладки) имеют существенные недостатки. В то время как они пропускают газ, они не предотвращают вытекание жидкости. В некоторых случаях вытекающая жидкость может повредить материал одной или нескольких частей структуры прокладки.
Хотя прокладки крышек такие, как описанные в патентах США N 4121728 и N 4789074, более эффективны в отношении проникновения или утечки жидкости, чем прокладки крышек из тонкого или многослойного картона, однако они требуют использования сравнительно дорогих материалов и технологических процессов. Например, во втором слое в патенте N 4121728 используется деформируемый материал, который размещен по всей поверхности прокладки, хотя только сравнительно небольшая часть его действительно зажимается между крышкой и краем горлышка бутылки. Остальная часть второго слоя не требуется для механического усиления первого слоя, поэтому большая часть второго слоя является излишней и, следовательно, приводит к излишним расходам.
В патенте США N 4729074 описывается прокладка крышки, которая состоит из первой прочной водонепроницаемой пленки и из второго упругого к сжатию усиливающего перфорированного тканого материала, прикрепленного к первой пленке, причем когда крышка-колпачок закреплена на бутылке, тканый материал зажимается между бутылкой и крышкой, и за счет его упругости пленка уплотняет контактную поверхность. В изобретении патента США N 4729074 перфорированный материал действует как устройство подпружинивания пленки, прижимая ее для уплотнения к гладкой поверхности края горлышка. Таким образом, перфорированный материал в описываемом изобретении должен упруго прижимать пленку для создания уплотняющего контакта при приложении прижимающей силы, возникающей в процессе навинчивания крышки на горлышко бутылки.
В изобретении, описанном в патенте США N 3071276, используется пористое покрытие из бумаги, а в изобретении патента США N 4789074 (Han) используется первая прочная водонепроницаемая пленка и второй упругий к сжатию усиливающий перфорированный тканый материал, прикрепленный к первой пленке, причем когда крышка-колпачок закреплена на бутылке, тканый материал зажимается между бутылкой и крышкой, и за счет его упругости пленка уплотняет контактную поверхность.
Патент США N 4121728, упомянутый выше, кроме имеющихся канавок отличается от настоящего изобретения несколькими признаками. Очевидно, что уплотняющая прокладка не пропускает газ снизу через нижнюю поверхность или через нижнюю вставку к ее верхней поверхности и затем к боковым сторонам колпачка-крышки. Подразумевается, что уплотняющая прокладка внутри вставки и стороны крышки деформируются и отводят средства уплотнения увеличивающимся давлением газов так, что при изменении формы нижнего слоя, он поднимается, образуя вентиляционный канал, и газы отводятся к сторонам крышки. Такой тип отвода газов может привести к утечке жидкости при наклоне резервуара. Использование пористого покрытия обратной стороны, описанного в патенте США N 3071276 (Pellet) или в патенте США N 3448882, в которых используется многослойный или пористый картон с микропористым пластмассовым покрытием лицевой стороны, является неприемлемым в качестве уплотняющего покрытия для уплотняющих крышек из-за химической совместимости с агрессивными материалами, такими как гипохлорит. Кроме того, такие прокладки неэффективны для пропускания газа внутрь резервуара для компенсации повышений атмосферного давления.
Что касается изобретений в соответствии с патентами США N 4121728 и N 3045854, то хотя каждое из них содержит желобки или каналы, проходящие поперечно по боковой поверхности диска, они не имеют пористого покрытия обратной стороны, полупроницаемого и пропускающего газы в каналам, имеющимся на верхней поверхности ламинированного диска, в результате чего газы выпускаются по сторонам крышки.
Учитывая вышесказанное, предметом настоящего изобретения является устранение недостатков, отмеченных выше, с помощью новой газопроницаемой прокладки, которая пропускает газ при любом усилии закручивания крышки, и при этом возможно использование газонепроницаемой прокладки.
Для решения этой цели предлагается новая прокладка для крышек, пропускающая газ в обе стороны, которая состоит из диска, составленного по крайней мере из двух слоев материала, который может быть или может не быть деформируемым, когда подвергается действию сдавливающей силы, и в этом диске на верхней поверхности верхнего слоя имеются желобки или каналы, которые не сжимаются, хотя и подвергаются действию сил сжатия. Выпуск образующихся газов из закрытого резервуара происходит следующим образом: газы проходят непосредственно к верхней поверхности верхнего слоя, под крышкой, проходят по указанным каналам во внутреннюю часть крышки и затем выходят в атмосферу вдоль ниток резьбы крышки и горлышка резервуара, которые образуют эффективный канал для выхода газов. Обратный механизм действует при выравнивании давлений, когда давление в резервуаре меньше, чем внешнее атмосферное давление. При этом воздух поступает по непрерывному каналу вдоль ниток резьбы и в горловину резервуара.
Сущность изобретения
Данное изобретение относится к двойным прокладкам для вентилируемых резервуаров. Прокладка обеспечивает выпуск
внутреннего давления из резервуара, содержащего материал, выделяющий связанный газ под давлением, которое при определенных условиях (повышенная температура или понижение атмосферного давления) может
повыситься до неприемлемых величин. И наоборот, предлагаемая в изобретении прокладка, используемая с крышкой, обеспечивает выравнивание давления, необходимое при понижении внутреннего давления или при
повышении температуры или атмосферного давления. Прокладка, предлагаемая в изобретении, предотвращает вытекание жидкости.
Двойная прокладка включает ламинированный склеенный материал, непроницаемый для жидкостей и проницаемый для газов, имеющий предпочтительно круглую форму диска, образующий лицевой или нижний слой, и задний или верхний слой из эластомера (полиэтилен, литье под давлением). Задний слой снабжен отверстиями, которые соединяют его с лицевым или нижним слоем и также соединяют с каналами, имеющимися на верхней стороне заднего слоя. Конструкция этой улучшенной двойной прокладки для вентилирующей крышки позволяет газам, которые образуются внутри резервуара, безопасно выходить изнутри резервуара сквозь нижний слой к сторонам крышки и наружу, в атмосферу, причем жидкость при этом не может выйти изнутри резервуара сквозь прокладку к крышке и наружу из резервуара.
В предпочтительной реализации нижний слой изготавливается из материала, проницаемого для газа, проходящего в обратном направлении из атмосферы внутрь резервуара в результате изменений атмосферного давления. Вместе с тем, что двойная прокладка, являющаяся предметом изобретения, обеспечивает пропускание газа изнутри закрытого резервуара в атмосферу, она обеспечивает выравнивание внутреннего давления с внешним, атмосферным давлением за счет обратного пропускания газа внутрь резервуара. Резервуары, заполненные жидкостью или другим материалом, которые выделяют пары, могут повреждаться в результате повышения внешнего, атмосферного давления или понижения внешней температуры. Данная ситуация имеет место также, когда резервуар перемещается из области высокого давления в область низкого давления, или когда закрытый резервуар подвергается охлаждению, что приводит к понижению давления в резервуаре. Поэтому обратная циркуляция воздуха или пропускание воздуха в двух направлениях смягчает данную проблему. Данная двойная прокладка обеспечивает выравнивание внутреннего и внешнего давлений без снятия крышки и прокладки. Таким образом, во время выравнивания пониженного давления в резервуаре никакие примеси не могут проникнуть извне внутрь резервуара. Данная прокладка предотвращает вытекание жидкости из резервуара при случайном наклоне или опрокидывании резервуара.
В связи с этим и другими целями, которые станут очевидными ниже, суть изобретения может быть понята более ясно из нижеприведенного подробного описания, прилагаемой формулы изобретения и нескольких видов, приведенных на прилагаемых чертежах.
Краткое
описание фигур чертежей
На фиг. 1 представлен вид кругового горлышка резервуара и крышки с прокладкой, изготовленных в соответствии с изобретением; на фиг. 2 - увеличенный детальный вид
сверху прокладки крышки фиг. 1; на фиг. 3 - поперечное сечение в плоскости 3-3 прокладки крышки фиг. 2; на фиг. 4 представлено поперечное сечение крышки и прокладки крышки; сечение в увеличенном
масштабе произведено через горлышко резервуара и прокладку для показа установленной прокладки с завинченной крышкой; на фиг. 5 - частичный увеличенный вид, аналогичный представленному на фиг. 4, на
котором показаны двойная прокладка и циркуляция воздуха, когда крышка завинчена на горлышке резервуара; на фиг. 6 - вид узла соединения резервуара и крышки с прокладкой, изготовленных в соответствии с
изобретением, причем крышка защелкивается на горлышке резервуара; на фиг. 7 - частичный увеличенный вид сечения, аналогичный фиг. 4 и 5 с защелкивающейся крышкой, который иллюстрирует схему вентиляции,
когда крышка плотно защелкнута на горлышке резервуара; на фиг. 8 - увеличенный подробный вид прокладки крышки, изготовленной в соответствии с изобретением, с альтернативной конструкцией каналов; на
фиг. 9 - увеличенный вид прокладки крышки, изготовленной в соответствии с изобретением, с еще одним вариантом конструкции каналов.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления
изобретения
На фиг. 1 показана бутылка или аналогичный резервуар 23, имеющий на горлышке 20 обычную резьбу 21, и через это горлышко резервуар сообщается с внешней атмосферой. Крышка 1 служит
для перекрытия отверстия 22 и фиксируется на горлышке 20 резервуара 23 с помощью резьбы 21 на горлышке 20 и резьбы 3 на крышке (используется обычное резьбовое соединение). Могут использоваться и
другие соединения, например, типа защелки, изображенной на фиг. 6.
Прокладка 10 крышки устанавливается в крышке 1 и уплотняет крышку, установленную на отверстии 22 резервуара. Это уплотнение концентрично по отношению к отверстию резервуара и краю горлышка. Конструкция прокладки 10 показана более детально на фиг. 3. Конструкция прокладки включает нижний или первый слой 13, имеющий предпочтительно форму диска, и верхний или второй слой 15. Нижний слой изготавливается предпочтительно из материала, непроницаемого для жидкостей и проницаемого для газов, и имеет первую 16 и вторую 17 основные поверхности. Прокладка также включает верхний или второй слой 15 эластомера, прикрепленного путем ламинирования к первой поверхности первого слоя. Нижний слой изготавливается из гибкого материала, проницаемого для газов, химически инертного по отношению к предполагаемому содержимому резервуара и непроницаемого для жидкости, в результате чего обеспечивается эффективное уплотнение резервуара. Предпочтительным материалом для первого или нижнего слоя 13 является проницаемый для газа нетканый или получаемый из расплава олефин, такой как полиэтилен, который непроницаем для жидкостей, но проницаем для газов. Поэтому для нижнего слоя может быть использован любой полупроницаемый или полупористый материал.
Верхний слой 15 имеет форму диска, совпадающего по размерам с прилегающим нижним слоем 13, и в нем имеется по крайней мере один канал, проходящий по поверхности. Предпочтительно верхний слой 15 имеет множество каналов 11, проходящих параллельно одному из диаметров диска. Поверхность верхнего слоя, на которой размещены каналы, дополнительно содержит разнесенные отверстия 12 так, что по крайней мере одно отверстие 12 сообщается по крайней мере с одним желобком открытого канала. Предпочтительно множество отверстий 12 будут пересекаться по крайней мере с одним каналом. Однако для поверхностей с глубокими каналами, когда канал открывает первый слой полупроницаемого материала, разнесенные отверстия в желобке канала могут не потребоваться. В типичном эластомере толщиной 40 мил (порядка 1 мм), используемом для верхнего слоя, глубина канала может изменяться от 0,01 мил (2,5•10-4) до 40 мил (порядка 1 мм), предпочтительно 10 - 30 мил (0,25 - 0,75 мм), а еще лучше - 15 - 20 мил (0,4 - 0,5 мм). Каналы 11 с разнесенными отверстиями 12 в желобках каналов разнесены, и используется такая схема их расположения, которая не приводит к уменьшению прочности материала верхнего слоя. Поэтому отверстия 12 могут быть расположены в соответствии с определенной схемой для получения максимального взаимодействия с каналами 11, или отверстия могут быть размещены случайным образом так, чтобы по крайней мере одно отверстие находилось по крайней мере в одном канале. Выбор надлежащей толщины и площади поверхности обеспечивает двухслойную прокладку, плотность и прочность которой эквивалентна аналогичным характеристикам обычных прокладок. Материал второго слоя конструкции имеет ограниченную степень сжатия или упругость, особенно в направлении, перпендикулярном первой и второй основной поверхности слоя. В большинстве применений второй слой будет существенно толще, чем первый слой пористого материала, не проницаемого для жидкости. Важно, чтобы среди всех отверстий по крайней мере одно отверстие оставалось открытым для прохода газов внутрь или наружу.
В более общей форме второй слой включает один или более поперечных желобков или каналов с разнесенными отверстиями любого размера, формы или расположения, при котором отверстия, проходящие сквозь слой, сообщаются с желобками и каналами. В предпочтительной форме прокладка крышки, выполненная в соответствии с данным изобретением, включает второй слой, имеющий множество параллельны желобков с разнесенными отверстиями, проходящими насквозь до первой поверхности 16 нижнего слоя 13. Формирование отверстий 12 может быть произведено различными способами. В простейшем случае эти отверстия 12, имеющие обычно прямые стенки и диаметр от 0,5 мм до 0,85 мм, могут быть образованы в верхнем слое 15 с помощью обычных сверлильных устройств или с помощью лазерной установки. Формирование отверстий в верхнем слое выполняется до ламинирования верхнего и нижнего слоев.
Данное изобретение относится к крышкам, пропускающим газ в обоих направлениях, при этом в крышке используется прокладка, состоящая из верхнего слоя 15 из эластомера и нижнего слоя 13 из различных материалов, включая миркопористые тканые, нетканые материалы и пленки, обладающие характеристиками полупроницаемости. Для нижнего слоя могут использоваться такие материалы (но не только они), как полиолефины, полиэстеры, политетрафторэтилены и другие полимерные материалы. Примерами нетканых, обработанных материалов являются материалы, полученные посредством чесания, свивания потоком воздуха, иглопробивания, перевязывания и склеивания волокон, а также полученные из расплава потоком воздуха и различными методами окончательной отделки, включая традиционное ворсование, ворсование под замшу, отбивку ворса и поднятие ворса. Под "эластомерным" материалом понимается материал, обладающий способностью восстанавливать свою форму полностью или частично после снятия деформирующей силы. Натуральная резина, эластомеры, такие как стирен-бутадиен, полихлоропрен, нитрильный каучук, бутилкаучук, полисульфидный каучук, полиизопрен, этиленпропилен, тройные сополимеры, силиконовый и уретановый каучук, термопластичные полиолефиновые каучуки и сополимер бутадиена и стирола являются приемлемыми материалами для верхнего слоя.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения для формирования двухслойной прокладки, в которой используется нижний слой 13 из волокнистого нетканого материала из расплава и верхний слой 15 из экструзионного и литого полиолефина, такого как полиэтилен, используется предпочтительно процесс ламинирования, при котором расплавленный адгезив 14 наносится между нижним и верхним слоями. Расплавленный адгезив более предпочтителен в связи с его свойствами быстрого отвердевания. Могут использоваться холодные адгезивы, но это нежелательно. Адгезив предпочтительно наносится на верхний полиэтиленовый слой 15 дозированно и по такой схеме, при которой он не попадает в каналы верхнего слоя, Например, нанесение адгезива может осуществляться с помощью обычного печатающего барабана с определенным или случайным рисунком, с точечным нанесением адгезива и т.п., в альтернативном варианте адгезив может быть нанесен и на первую поверхность 16 нижнего слоя 13 волокнистого нетканого материала из расплава. Адгезив при его нанесении не должен попадать в отверстия 12 верхнего слоя 15, где отверстия расположены в желобках каналов 11; данные отверстия проходят насквозь до нижнего слоя.
На фиг. 2 показано, как просто и дешево формируется верхний слой 15. Верхний слой 15, сформированный таким образом, состоит из множества разнесенных параллельных каналов, в которых расположены разнесенные отверстия 12, проходящие сквозь верхний слой до нижнего слоя 13. Эти отверстия не проходят сквозь нижний слой 13. Выбор параллельных каналов обусловлен возможностью улучшения параметров процесса. Таким образом, легкий, прочный слой с каналами сформирован на верхнем слое 15, который имеет ограниченную степень сжатия и ограниченную упругость в направлении, перпендикулярном первой 18 и второй 19 поверхностям. Могут использоваться каналы различной формы при условии, что по крайней мере один канал проходит до линии окружности диска и что взаимодействующие с ними отверстия не блокированы адгезивом 14. Некоторая блокировка взаимодействующих отверстий 14 приемлема при условии, что достаточное количество отверстий остается открытым для пропускания газа наружу и внутрь резервуара. Каналы показаны параллельными друг другу, проходящими по всей поверхности диска, однако в соответствии с изобретением каналы не обязательно должны быть параллельными, главное, чтобы части каналов доходили до периметра дискообразной прокладки, как показано на фиг. 8 и 9.
Горлышко 20 обычного сосуда, такого как бутылка или другой резервуар 23, имеет витки 21 обычной резьбы, как показано на фиг. 1, и верхнюю кольцевую поверхность 24 для уплотнения по краю горлышка. Крышка 1 с резьбой имеет верхнюю часть 6 и юбки 7 с витками 3 резьбы. Крышка фиксируется на горлышке 20 за счет взаимодействия между витками резьбы 21 и 3, при котором крышка перемещается вниз при приложении крутящего момента и сжимает деформирующуюся прокладку, которая является в данном случае обычным уплотняющим элементом. Необходимо также понимать, что вместо непрерывной резьбы на крышке и на горлышке бутылки, банки или другого аналогичного резервуара может использоваться "защелкивающаяся" крышка, как показано на фиг. 6 и 7, и соответствующее горлышко резервуара с кольцевым выступом.
Двухслойная вставка-прокладка вырезается в форме диска, размеры которого соответствуют внутренним размерам крышки для обеспечения уплотнения. Прокладка имеет по крайней мере один желобок или канал, и по крайней мере один из них проходит параллельно диаметру поперек первой основной поверхности 18 верхнего слоя 15 диска и пересекает ограничивающую диск окружность. Предпочтительно прокладка имеет множество разнесенных желобков или каналов 11, проходящих параллельно диаметру поперек первой основной поверхности 18 верхнего слоя диска. Желобки или каналы 11 предпочтительно расположены эквидистантно по поверхности диска; однако допустимо и расположение их в верхнем слое со случайным шагом. Возвышенная часть поверхности между каналами или желобками будет находиться в контакте с внутренней поверхностью крышки, когда крышка перемещается вниз при навинчивании на горлышко. Аналогично, при использовании защелкивающейся крышки, когда она защелкивается, внутренняя поверхность входит в контакт с областью, находящейся между каналами на первой основной поверхности второго слоя диска-прокладки. Области между каналами или желобками будут слегка деформироваться, когда крышка затягивается, уплотняя, таким образом, второй поверхностью первого слоя горлышко резервуара и предотвращая утечку жидкости. Каналы или желобки остаются открытыми до края крышки и обеспечивают вход или выход газов для выравнивания давления в резервуаре по отношению к атмосферному давлению. Нижний слой двухслойной прокладки придавливается к кольцевому краю 24 горлышка резервуара и образует, таким образом, уплотнение, не проницаемое для жидкости.
Прокладка 10 предпочтительно помещается внутри крышки 1. Для того, чтобы удерживать прокладку на месте, внутри крышки, когда крышка снимается с горлышка, может использоваться небольшое количество адгезива 4. Хотя использование адгезива 4 в данном случае не является обязательным, желательно использовать каплю адгезива 4, нанесенную на донышко 2 крышки, для удерживания прокладки в крышке 1, при этом необходимо позаботиться, чтобы адгезив не закрывал отверстий.
Газ изнутри резервуара будет проходить сквозь газопроницаемый нижний слой и по крайней мере через одно из отверстий 12 в первой основной поверхности в каналы второго слоя, затем будет проходить по крайней мере по одному каналу к краю прокладки 10 и выходить наружу вдоль ниток резьбы. Аналогично, при уменьшении давления в резервуаре внешний воздух будет проходить по ниткам резьбы в каналы второго слоя и в отверстия в каналах, затем в резервуар сквозь газопроницаемый первый слой. При использовании защелкивающейся крышки, показанной на фиг. 6, в кольцевом выступе предусматривается щель 32 для пропускания газов, выходящих или входящих в резервуар.
Крышка 1 резервуара фиксируется на горлышке за счет взаимодействия ниток резьбы 3 на внутренней поверхности крышки и 21 на горлышке резервуара. Как показано на фиг. 4, крышка резервуара фиксируется на горлышке с помощью ниток резьбы 3 и 21, при этом минимальное усилие прикладывается для затягивания крышки с обеспечением эффективного уплотнения, предотвращающего утечку жидкости. Затем сравнительно небольшой момент отвинчивания в определенном диапазоне прикладывается к крышке для ее ослабления и снятия с горлышка бутылки или резервуара. Затягивание крышки с необходимым моментом завинчивания обеспечивает прижим нижнего слоя 13, используемого в качестве уплотнения, к кольцевому краю отверстия 22 резервуара 23. Далее, нижний слой концентрически прижимается крышкой резервуара через первый слой для уплотнения кольцевого края горлышка резервуара. Первая основная поверхность 18 верхнего слоя 15 прижимается внутренней поверхностью крышки 2 резервуара с ограниченной степенью сжатия и деформации. При этом не нарушается функционирование каналов и соответствующих дополнительных разнесенных отверстий. Таким образом, бутылка или резервуар одновременно уплотняется от проникновения жидкости сквозь нижний слой прокладки 10 и от утечки жидкости. Однако, так как двухслойная прокладка является газопроницаемой, то газы из бутылки или резервуара 23 способны проникать сквозь нижний слой 13 в то время, как уплотнение края горлышка сдавленным нижним слоем 13 эффективно предотвращает утечку жидкости. Хотя прокладка 10 крышки эффективно уплотняет от утечки жидкости через крышку, благодаря газопроницаемости нижнего слоя газы проникают сквозь нижний слой, сквозь отверстия 12, проходящие сквозь верхний слой 15, в каналы 11 и дальше во внутреннюю полость крышки. По каналам 11 газ направляется к боковой поверхности крышки и затем выходит в атмосферу. Циркуляция газа по тому же пути в обратном направлении происходит для выравнивания давления при пониженном давлении в резервуаре.
Принципиальная разница по отношению к предшествующему уровню техники заключается в том, что лицевой материал нижнего слоя, имеющего вторую поверхность 17, прилегающую к отверстию резервуара, когда прокладка крышки установлена в рабочее положение, это не обычный материал без пор, используемый в качестве лицевого материала. В соответствии с изобретением в качестве лицевого материала предпочтительно используется волокнистый, нетканый полиолефин из расплава. Примером такого полиолефина, имеющегося в продаже, является материал, продаваемый под маркой "Tyvek" фирмы DuPont Company, Inc. Tyvek представляет собой непрерывные волокна, расположенные случайным образом, которые соединяются под действием тепла, формируя полотно. Другие материалы в конструкции, описанной выше, могут использоваться, если они обладают свойствами полупроницаемой мембраны, то есть проницаемости для газов и непроницаемости для жидкостей. Поэтому материал, используемый для нижнего слоя, проницаем для газов так, что газы, образующиеся в резервуаре в процессе хранения или транспортировки, могут проходить сквозь нижний слой и выходить в атмосферу по ниткам резьбы на горлышке резервуара и на крышке. Обычная толщина нижнего слоя составляет 0,10 - 0,13 мм.
Лицевой материал, первый слой нижнего слоя пленки образует мембрану, которая при нормальных рабочих условиях пропускает газ, но не пропускает жидкость. В этом случае она действует как полупроницаемая мембрана. Однако было найдено, что некоторые материалы под действием отбеливателей или других потенциально коррозионных материалов имеют тенденцию к увлажнению задней поверхности. Поэтому такие потенциально коррозионные жидкости действуют на материал задней поверхности, вызывая его износ. Следовательно, вместо обычных материалов для прокладки, таких как картон и ему подобные, и чтобы иметь ограниченную сжимаемость материала, используют для второго слоя предпочтительно экструзионный и литой полиолефин, лучше полиэтилен, имеющий каналы-желобки и отверстия. Для первого слоя могут также использоваться другие типы материалов, если они газопроницаемые и водоотталкивающие.
Испытания показали, что при таком устройстве двухслойной прокладки для крышки резервуара внешнее и внутреннее давления легко выравниваются для резервуаров, содержащих отбеливатели, но при этом полупроницаемый первый слой предотвращает протекание отбеливателя за лицевую поверхность, когда бутыль с отбеливателем находится не в вертикальном положении, и, таким образом, предотвращается воздействие отбеливателя на материалы прокладки или просачивание его сквозь прокладку на наружную поверхность бутыли, где он может повредить наклейку, упаковку или полку, на которой стоит бутыль в магазине. В результате работники магазина и покупатели защищены от контакта с отбеливателем, находящимся в бутыли.
На фиг. 2 показаны желобки или каналы 11, используемые в двухслойной прокладке для обеспечения уплотнения и пропускания газов. Желобки или каналы формируются на поверхности верхнего слоя 15, прилегающей к внутренней поверхности 2 крышки резервуара, и проходят в поперечном направлении через центральную часть диска. Другими словами, на чертежах показаны основные особенности изобретения. Первое, гладкий верхний слой 15 с каналами или желобками 11, имеющий отверстия 12, причем области между каналами или желобками находятся в контакте с нижней поверхностью крышки 2 резервуара; второе, гладкая нижняя поверхность первого слоя, не проницаемая для жидкости, находящейся в резервуаре, и проницаемая для газов. И третье, выход газа по ниткам резьбы на горлышке резервуара.
Вышеприведенное описание относится к наиболее предпочтительному варианту осуществления изобретения, но необходимо понимать, что описанная конструкция может быть модифицирована в некотором диапазоне эквивалентности без отклонения от сути и объема изобретения, которое должно пониматься как новое в широком смысле этого слова и в соответствии с прилагаемой формулой изобретения.
Реферат
Изобретение относится к двуслойным, способным пропускать газы, прокладкам крышек и крышкам с этими прокладками. Прокладка крышки включает соединенные верхний и нижний слои, имеющие форму диска. Нижний слой прилегает к отверстию резервуара, закрываемого крышкой с такой прокладкой, и изготовлен из водоотталкивающего и газопроницаемого материала. Для обеспечения возможности пропускания прокладкой газа при любом усилии закручивания крышки и использования при этом уплотняющей газонепроницаемой прокладки верхний слой изготовлен из эластомера. Верхняя поверхность этого слоя снабжена по крайней мере одним каналом, проходящим вдоль поверхности, и разнесенными отверстиями, сообщающимися с указанным каналом и с нижним слоем. Нижний слой мажет быть выполнен из полиолефинового материала. Узел соединения резервуара и крышки состоит из собственно резервуара и крышки и прокладки между ними, имеющей описанную выше конструкцию. Верхний слой прокладки выполнен из полиолефина, обладающего ограниченной степенью деформации при приложении к нему крутящего момента, необходимого для закрывания отверстия резервуара и предотвращения утечки жидкости. По крайней мере один канал верхнего слоя прокладки открыт у края крышки при установке крышки на отверстие резервуара. 3 с. и 9 з.п. ф-лы, 9 ил.
