Выступающий наливной носик, установленный в углублении крышки металлической банки в перевернутом положении - RU2157778C2
Код документа: RU2157778C2
Чертежи
Описание
Настоящее изобретение относится к крышке металлической банки для напитков, содержащей наливной носик, включающий первую наливную часть, выполненную в виде приводного ручного приклепанного металлического рычага для продавливания предварительно намеченного отверстия в крышке и жестко связанную с второй частью-ударником.
В продаже имеется множество металлических банок, которые предназначены для расфасовки пищевых и непищевых жидкостей, используются для разлива жидкости и содержат вставную металлическую крышку, припаянную или закрепленную на них обжатием.
В течение нескольких последних лет такие металлические банки, чаще всего алюминиевые или стальные, являются объектом многочисленных технологических разработок, основные из которых направлены главным образом на создание банок для газированных напитков, изготовляемых во всем мире в количестве нескольких сотен миллионов штук в день. Эти банки имеют цилиндрическую форму главным образом благодаря тому, что надежное герметичное крепление крышек возможно при круглом сечении.
Описание изобретения основано на применении металлических банок (или банок для напитков) с весьма усовершенствованными с технической точки зрения и быстро вскрываемыми крышками. Банки с вогнутым дном главным образом предназначены для вертикальной укладки. Корпус банки изготовлен отдельно от крышки, которую быстро обжимают автоматом в фирмах, расфасовывающих напитки, после заполнения.
Фактически самый сложный технологический этап связан с изготовлением крышек для последующего фальцевания, содержащих, если на них смотреть сверху, кольцевой борт, внутреннее основание которого имеет кольцевую канавку, расположенную концентрично по отношению к борту; при этом из центра крышки выступает корпус полой цилиндрической псевдозаклепки, которая выполнена путем штамповки центральной части внутренней стороны крышки, закрыта по краю и герметична.
Небольшой плоский металлический рычаг удлиненной формы, неправильно называемый вытяжным элементом и имеющий по центру отверстие, диаметр которого несколько превышает диаметр указанной псевдозаклепки, насажен благодаря этому отверстию на цилиндрический корпус псевдозаклепки и лежит в плоскости напротив крышки до того момента, когда в процессе клепки путем вертикального сплющивания корпуса псевдозаклепки получают рычаг, поворот которого возможен по отношению к крышке.
Крышка содержит отверстие круглого или сходного с крутым периметра, который имеет псевдопрямолинейный участок, перпендикулярный рычагу, а вся линия периметра отверстия предварительно намечена для облегчения разрыва посредством рычага.
Сложный в изготовлении рычаг обычно содержит переднюю часть часто трапециевидной или полукруглой формы, а край рычага зафальцован для повышения сопротивления изгибу при пробивании рычагом отверстия. Обычно в соответствии со способом изготовления вытяжного элемента по краю его заготовки, а именно по краю зафальцованной передней части оставляют прорези для уменьшения усилия сжатия, возникающего при фальцевании края.
В соответствии с предлагаемым изобретением новым свойством является только рычаг, который дополнительно имеет функцию наливного носика, и его положение по отношению к крышке, при этом общим для всех крышек банок для газированных напитков является прежде всего то, что они содержат отверстие, разрываемое по периметру и расположенное симметрично относительно рычага, а также то, что все они снабжены полой, замкнутой по краю и выступающей чаще всего по центру псевдозаклепкой, полученной путем штамповки внутренней стороны крышки.
Целью изобретения является создание крышки металлической банки для напитков, содержащей наливной носик, включающий первую наливную часть, выполненную в виде приводного ручного металлического рычага и жестко связанную с второй частью - ударником, который образует опорное плечо и соответствует передним частям всех известных вытяжных элементов, при этом сам рычаг (наливная часть и связанный с ней ударник), как и все известные вытяжные элементы, выполнен с возможностью получения заклепочного соединения в нужном положении на крышке посредством псевдозаклепки в соответствии с предшествующим уровнем техники, причем ударник рычага служит для продавливания отверстия по предварительно намеченному периметру также в соответствии со способом, известным из предшествующего уровня техники.
Данное изобретение главным образом направлено на совершенствование крышки металлической банки для напитков, содержащей наливной носик в виде рычага, поскольку, как видно из предшествующего уровня техники, такие крышки позволяют легко вскрывать металлические банки с жидкостью путем продавливания отверстия в крышке, но не позволяют пить напиток непосредственно из банки, не подвергая пользователя опасности порезаться об острые края отверстия крышки, не говоря уже о том, что при попытке пить прямо из отверстия жидкость вытекает по кольцевой канавке по обе стороны рта, так как плотно приложить губы к отверстию невозможно именно из-за вогнутости этой канавки.
Кроме того, при попытке пить прямо из банки пьющий поглощает всю грязь, накопившуюся вокруг отверстия и особенно в участке канавки, расположенном между отверстием и бортом крышки; при этом, если даже вылить содержимое банки в стакан, поток жидкости также увлекает туда и грязь.
Истинные стремления изготовителей этих банок до сих пор оставляли в стороне вопрос безопасности и удобства потребителя.
Их усилия направлены на все более быстрое изготовление все более легких корпусов и крышек только для сокращения прямых затрат и транспортных расходов. Кроме того, наличие на современных крышках банок плоских приклепанных рычагов для продавливания обусловлено только облегчением укладки в стопу крышек в конце конвейера, и это упорное стремление к обеспечению удобства укладки обеспечивает только единственную функцию вытяжного элемента - функцию пробойника отверстия в крышке, что объясняет примитивность прорезанного отверстия и крышки, создающей неудобства в виде протекания мимо рта и характерной для огромного числа крышек банок для любых напитков.
В технологическом плане для настоящего изобретения можно привести следующие документы из предшествующего уровня техники: патент США A-3 980214 (DAHLQUIST), международную публикацию WO-А-86 01488 (SCAVO), патенты США А-4 073 403 (ORANGE), А-4 000 838 (BOGERT), A-5 000 337 (IM), А-4 561 557 (PARK) и A-3 473 705 (MAY). В большинстве этих патентов изобретатели стремятся при помощи различных средств установить наливной носик на крышке цилиндрической металлической банки, содержащей жидкость; причем данные носики при установке находятся в погруженном положении и устанавливаются в рабочее положение в момент вскрытия банки путем разрыва крышки в наружном направлении при вытягивании кольца. Ни один из этих патентов не применяется для банок с напитками.
В патенте Франции A-2 233 239 (Continental Can Company) описывается лапка (17), которая в закрытом положении является плечом рычага, а в рабочем положении не выполняет функцию наливного носика, о чем, впрочем, говорится в первом абзаце стр.1 текста описания к данному патенту. В то же время, по определению наливной носик должен содержать наливную часть в виде сливной расширяющейся кромки с высокой стенкой, что отсутствует в описываемом патенте. Кроме того, очевидно, что система крепления в проеме отверстия не имеет ничего общего с предлагаемой системой, не говоря уже о том, что отверстие по патенту Франции А- 2 233 239 должно иметь специальную пятиугольную форму.
Патент N 930 1917 (TOMASSEN & DRIJVER-VERBLIFA) от 5 ноября 1993 г., опубликованный в заявке на патент PCT/NL94/00265 от 11 мая 1995 г., также относится к предшествующему уровню техники данного изобретения.
В патенте предложена трехэлементная крышка металлической банки, снабженная наклонным язычком, названным в тексте данного патента "наливным язычком" и предназначенным для порошков или очень густых жидкостей, таких как сгущенное молоко.
На самом деле речь идет о плоском элементе, выполненном с возможностью переворота после продавливания отверстия и имеющем по бокам очень низкие кромки.
Как объясняется в описании к патенту, предложенная в нем конструкция является наиболее близкой к классическому плоскому рычагу, прикрепленному заклепкой к крышке, которая сохраняет свою плоскую форму, причем автор исходит из единственного стремления иметь возможность получения язычка существующими в настоящее время способами.
Предложенное устройство, которое совершенно не подходит для обычных напитков, на что оно, впрочем, и не претендует (в самом начале текста четко определено, что наклонный язычок по патенту N 93 01917 (PCT/NL94/00265) предназначен "для жидкостей, таких как сгущенное молоко, и при необходимости для порошков"), имеет ограниченную область применения и причем при условии, что пользователь проявит достаточную сноровку, так как техническая необходимость выполнения очень низких кромок с обеих сторон язычка приводит к переливанию жидкости через края, которые не являются эффективной защитой от такого переливания, в частности, при ускорении потока по той или иной причине.
Основное отличие специфического язычка по патенту N 93 01917 PCT/NL94/00265) от предлагаемого наливного носика состоит в том, что, как это ясно из нижеследующего описания, последний является настоящим наливным носиком, как это указывается выше, то есть носиком, у которого наливная часть содержит сливную расширяющуюся кромку с высокой стенкой, что позволяет пить непосредственно из сосуда или наливать обычные жидкости (воду и другие газированные и негазированные напитки), а также более плотные жидкости, такие как масло, сгущенное молоко, равно как и высыпать сыпучие тела.
Изобретение показано на чертежах фиг. 1 и 2, а чертеж фиг. 3 изображает два оригинальных варианта выполнения изобретения среди большого количества возможных вариантов, касающихся геометрической формы наливного носика.
На фиг. 1, являющейся видом в аксонометрии, какими являются и все остальные чертежи, показана общая конструкция наливного носика 1 в перевернутом положении. На этом чертеже позицией 5 обозначено отверстие, через которое вводится для последующего обжатия полая псевдозаклепка, выштампованная из металла крышки А и на фиг. 3 обозначенная позицией 8; отверстие 5 выполнено на заклепочном язычке 3 рычага; позицией 2 обозначен ударник с наконечником 10, усиленным в активном положении; буквой L обозначена кромка наливной части наливного носика, которая является расширяющейся сливной кромкой с высокой стенкой, показанной снизу, так как наливной носик находится в перевернутом положении; позицией 9 обозначен борт кромки L, а позицией 16 - ее внешняя поверхность; позицией 12 обозначено нижнее кольцо (разомкнутой формы) наливной части наливного носика, жестко соединенное с кромкой L и предназначенное для размещения в проеме отверстия 6 крышки (фиг. 3) после поворота практически на 180o наливного носика по отношению к крышке А; позицией 13 обозначен буртик полукруглого или сходного с полукруглым сечения, выполненный в виде утолщения по всей длине нижней части наружного края кольца 12, причем этот буртик является основанием по всему периметру при зажатии, которое имеет место после полного поворота рычага ручным нажатием на наливную часть, при этом кольцо 12 с преодолением сопротивления благодаря эффекту скоса кромки буртика 13 входит в отверстие 6 после центровки передней кромки буртика по краю отверстия; периметр основания буртика 13 должен быть аналогичным периметру 7 отверстия и несколько меньшим его для обеспечения последовательности во времени операций центровки, зажатия и стопорения наливной части; позицией 11 обозначена резервная металлическая полоска, являющаяся составной частью заклепочного язычка 3 и расположенная между пассивной кромкой ударника 2 (со стороны, противоположной наконечнику для продавливания) и отверстием 5 для клепки язычка.
На фиг. 2 носик 1 показан в активном положении, в котором кольцо 12 находится в положении зажатия в отверстии 6 на фиг. 3; псевдозаклепка, на фиг. 3 обозначенная позицией 8, а на фиг.2 показанная расплющенной и обозначенная позицией 4, служит для фиксации рычага с момента его исходного расположения (фиг. 1); верхняя поверхность кромки L находится в активном положении, в то время как ударник 2 прошел под внутренней поверхностью крышки и стоит напротив псевдозаклепки в плоскости, практически параллельной плоскости крышки: полоска 11 развернута достаточно свободно для обеспечения возможности движения переворота наливного носика при повороте практически на 180o в плоскости, перпендикулярной плоскости крышки, на горизонтальной оси, проходящей в направлении заклепочного язычка, между моментом продавливания отверстия 6 и моментом зажатия кольца 12 в этом отверстии посредством буртика. 13.
На фиг.1 и 2 показано, что соединение наливной части наливного носика с ударником 2 является тем более прочным, что борт 9 наливной части и кольцо 12 (содержащее буртик 13), жестко с ней связанное, симметрично обжимают по бокам боковые кромки ударника, образуя с ним одно целое.
В случае, когда наливной носик плоско приклепан к плоскости крышки, целесообразно, чтобы плоскость ударника 2 (фиг. 1) и плоскость борта 9 кромки L находились практически в одной плоскости, в этом случае наливной носик, перевернутый при установке и плоско приклепанный к крышке, частично выступает наружу за крышку, не препятствуя в то же время вертикальной укладке банок, так как такая упаковка обеспечивается благодаря свободному пространству между бортом 14 крышки А (фиг. 3) и самой удаленной точкой буртика 13 кольца 12 по отношению к ударнику.
На фиг. 3, изображающей вид в аксонометрии сверху, показана крышка А, обжатая на банке В и содержащая борт 14, отверстие 6 с периметром 7 разрыва и корпус полой псевдозаклепки 8.
В предпочтительном варианте выполнения изобретения, соответствующем фиг. 2-10, верхняя поверхность крышки выполнена с углубленной зоной 15, в которую должен плоско войти носик 1 перевернутой вниз верхней плоскостью борта 9 кромки L его наливной части. Из фиг.3 видно, что если плоскость зоны 15 отстоит в нижнем направлении от плоскости основания ударника 2, то, поскольку ударник должен в этом случае обязательно слегка касаться отверстия 6 и теоретически находиться в одной плоскости с плоскостью кольца 12, снабженного буртиком, в предлагаемом рычаге между его поворотным плечом и опорным плечом имеется определенный угол в отличие от положения, при котором перевернутый носик 1 плоско расположен на плоской крышке (без углубления) и когда в этом случае ударник находится практически в плоскости борта 9 наливной части.
Зона 15 на фиг.3 и последующих чертежах позволяет одновременно ограничить высоту выступания наливной части носика 1 после его клепки в перевернутом положении на крышке А банки В и обеспечить угол установки рычага между его поворотным плечом (наливной частью наливного носика) и его опорным плечом (ударником наливного носика) для сведения до минимума усилия продавливания отверстия благодаря увеличению момента вращения по сравнению с прямым рычагом тех же размеров и при наливном носике, приклепанном на плоскую крышку.
На фиг.4 показан перевернутый носик 1, состоящий из наливной части, жестко связанной с ударником 2, который приклепан в центре крышки А, опирается бортом 9 кромки L на плоскость зоны 15 и вдается на глубину h, теоретически представляющую собой длину перпендикулярного отрезка между плоскостью борта крышки и плоскостью зоны 15, практически параллельной первой плоскости, причем ударник слегка касается еще не продавленного отверстия 6, а самая высокая точка 17 перевернутой наливной части - это самая высокая точка буртика 13. Следовательно, целесообразно ее размещение на высоте h относительно плоскости зоны 15, так что, с одной стороны, после зажатия наливная часть носика 1 имеет достаточную для его удобного использования высоту, а, с другой стороны, перевернутый при клепке наливной носик не выступает за плоскость борта 14 крышки, что способствует не столько штабелированию, сколько обычной укладке банок в картонную коробку, при которой исключено выступание чего-либо за плоскость кромки крышки.
Очевидно, что удобный уровень плоскости зоны 15 относительно плоскости крышки А должен соответствовать технической возможности изготовления последней в зависимости от толщины и механических характеристик используемых для этого листов или полос металла.
На фиг. 5 хорошо видно, что при нахождении носика 1 в промежуточном вертикальном положении после продавливания отверстия 6 полоска 11 обеспечивает поворот всего рычага на оси, параллельной плоскости крышки А, во всем его возможном угловом секторе (практически на 180o) до зажатия носика буртиком 13 в проеме отверстия.
Для облегчения разворота в нужном направлении резервной полоски металла при повороте рычага на оси в момент продавливания отверстия желательно, чтобы эта полоска располагалась между двумя намеченными складками, перпендикулярными ее длине, то есть параллельными друг другу и пассивной стороне ударника (фиг.5), причем эта пассивная сторона, к которой подходит заклепочный язычок, сама может играть роль опоры для одной из намеченных складок, при этом другая намеченная складка должна находиться несколько впереди перед отверстием заклепки язычка в направлении от ударника.
На фиг.6 показан носик 1, зажатый в активном положении.
Очевидно, что для обеспечения полного удобства использования необходимо, чтобы носик 1 находился в полностью неподвижном положении и был жестко связан с крышкой А банки В.
Может показаться достаточным одно лишь зажатие носика 1 в проеме отверстия 6 при помощи буртика 13 кольца 12 наливной части. Однако при использовании можно заметить, что эластичность металла крышки А приводит к тому, что носик 1 слегка плавает после зажатия.
Для обеспечения реального устойчивого положения носика в процессе использования необходимо, чтобы нижняя часть кромки L опиралась с небольшим нажимом на борт 14 крышки, как только наливной носик зажат в проеме отверстия.
Речь идет, таким образом, об использовании эластичных свойств металла крышки А и дополнительно металла кромки L для обеспечения предварительно напряженного положения наливного носика между внутренней стороной крышки и ее бортом.
В сущности после зажатия буртик 13 верхней зоной своего периметра, то есть зоной, противоположной зоне скоса кромки, продолжает опираться по плоскости на зону периметра внутреннего края проема отверстия благодаря наличию противоположно направленных совместных усилий, производимых плоской упругой стороной крышки А на буртик 13, с одной стороны, и бортом крышки, непосредственно упирающимся в наружную сторону 16 кромки L наливной части носика 1; причем указанное опирание буртика по плоскости на зону периметра внутреннего края проема отверстия позволяет обеспечить уплотнение типа металл-металл, достаточное для исключения протечек между наливной частью, предварительно напряженной между бортом 14 крышки А, и внутренним бортом отверстия в этой крышке при разливе жидкости; при этом данное предварительное напряжение приводит к положительному эффекту, заключающемуся в том, что упор носика 1 в борт 14 крышки полностью исключает защемление нижней губы рта, находящейся как раз между наливным носиком и бортом крышки.
Следует отметить, что носик 1 слегка выступает по отношению к краю крышки, что также обеспечивает максимальное удобство для использования.
На фиг. 7 и 8 показан другой вариант выполнения наливного носика большего размера.
На фиг. 9 и 10 показан еще один вариант выполнения, в соответствии с которым форма наливного носика спроектирована таким образом, что он находится в положении плоского упора над той частью канавки, которую он накрывает.
Предлагаемый наливной носик приводится в действие следующим образом: когда отверстие 6 еще не продавлено, следует просто ввести палец, предпочтительно указательный, в отверстие кольца 12 для того, чтобы фаланга пальца могла упереться о внутреннюю стенку перевернутой кромки L с тем, чтобы произвести небольшое усилие, необходимое для воздействия ударника 2 на отверстие 6.
Следует отметить преимущество удобства использования, заключающееся в применении фаланги, а не конца пальца и его ногтя, как это имеет место в известных банках и как это делается в крышках по патенту N 93 01917 (PCT/NL94/00265) для приведения в действие рычага.
В частности, женщины, которые стремятся защитить свои ногти, не любят используемые в настоящее время вытяжные элементы.
Предлагаемые наливные носики должны отвечать единственному требованию: они должны быть прочными. Они могут быть изготовлены любым известным способом, в том числе с заливкой пластмассой язычка 3 и, в частности, способом изготовления всех ныне известных вытяжных элементов для металлических банок (типа вытяжной петли) в сочетании с материалами, позволяющими обеспечить наилучшие условия для повторного использования.
Крышки, снабженные предлагаемыми наливными носиками, могут укладываться в стопку в единственном положении с учетом объема наливного носика по отношению к ныне применяемым вытяжным элементам.
Центральная клепка вытяжного рычага к современным крышкам для банок с напитками была принята из-за небольшого диаметра этих крышек. Установка предлагаемых наливных носиков возможна на крышках большего диаметра; в этом случае место клепки может больше не располагаться по центру крышки.
При клепке предлагаемых наливных носиков по центру крышки углубленная зона, в которой он располагается, остается полностью вне кольцевой канавки, расположенной у основания борта, таким образом, эта канавка продолжает сохранять свою важную функцию при установке (фальцовке) крышки, снабжаемой наливным носиком после заполнения.
Для этого оптимальное значение длины заклепочного язычка и его резервной полоски между отверстием клепки и пассивной стороной ударника, к которой она подходит, позволяет после поворота на 180o наливного носика на оси скольжения, то есть после продавливания отверстия, зафиксировать в зажатом положении наливной носик в рабочем положении с необходимым выступанием относительно борта крышки; расположение отверстия относительно кольцевой канавки должно быть также оптимальным.
Следует отметить, что изобретение в отношении наличия углубленной зоны предлагает единственно возможную геометрию объединения наливного носика с рычагом для продавливания намеченного отверстия, при этом данный наливной носик не выступает за верхнюю плоскость банки и в то же время обеспечивает возможность вертикальной укладки банок.
Наконец, очевидно, что предлагаемое устройство представляет собой предел функциональной оптимизации принципа рычага типа вытяжной петли для крышки с намеченным отверстием.
Реферат
Изобретение относится к крышке металлической банки для напитков. Крышка А металлической банки В для напитков содержит наливной носик (1), находящийся в перевернутом положении при клепке. В предпочтительном варианте наливной носик расположен в углубленной зоне (15) крышки и включает первую наливную часть, которая выполнена в виде приводного ручного приклепанного металлического рычага для продавливания предварительно намеченного отверстия в крышке и образует одно целое с второй частью - ударником. Наливная часть содержит сливную расширяющуюся кромку L с высокой стенкой, снабженную нижним кольцом (12) с буртиком в виде утолщения. Буртик благодаря эффекту скоса кромок обеспечивает зажатие наливной части в проеме отверстия после его продавливания ударником в конце поворота наливного носика практически на 180o на оси, параллельной плоскости крышки. Изобретение позволяет повысить удобство пользования банкой. 5 з.п. ф-лы, 10 ил.
