Крышка для выдачи жидкостей из емкостей - RU2349541C1
Код документа: RU2349541C1
Чертежи
Описание
Настоящее изобретение относится к крышке для выдачи жидкостей из емкостей, в частности емкостей жесткого типа или так называемых емкостей типа "жесткой емкости с вкладышем в форме пакета". Нижеследующее описание будет относиться к применению крышки, соответствующей изобретению, на жесткой емкости, обычно используемой для хранения воды или подобных жидкостей, но очевидно, что крышка, соответствующая изобретению, с небольшими приспособлениями (удалением входных отверстий для воздуха и созданием структуры, приспособленной для размещения на фиксированном отверстии для этого типа крышек) может быть использована также для "жестких емкостей с вкладышем в форме пакета" или емкостей других типов.
Для выдачи воды из жестких емкостей на известном уровне техники известно очень небольшое количество устройств крышек, причем все они отличаются большим количеством деталей, при этом некоторые из них, в силу их особенности, также очень дороги: что в конечном итоге приводит к получению очень дорогой крышки, которая не может быть получена на практике, поскольку она серьезно влияет на конечную стоимость продукта, состоящего из жидкости, емкости и крышки, и стоимость, которую составляют этапы штамповки и сборки.
Известные крышки дороги, поскольку в вариантах применения с жесткими емкостями, для устранения необходимости выполнения отверстия в самой емкости таким образом, чтобы воздух входил в него, когда жидкость выходит из него, крышка должна быть снабжена, по меньшей мере, одним воздушным проходом, приводимым в действие (а именно, способным открываться и закрываться) вместе с проходом для выдачи жидкости. Однако все существующие крышки предусматривают расположение двух указанных выше проходов один над другим относительно оси выдачи жидкости: это вынуждает снабжать крышку элементом управления, выполняемым из двух элементов, для обеспечения закупоривания и действия. И внешний элемент управления (а именно, в форме некоторой куполообразной упругой нажимной кнопки), выполняемый отдельно от поршня управления, является очень дорогим элементом из упругого пластмассового материала. В дополнение к этому, существуют крышки с воздушным проходом, выполненным из многих частей, который открывается посредством вращения (а не надавливания на упругую мембрану) и который имеет уплотнитель цилиндрического типа, но они вызывают различные проблемы: например, они не обеспечивают автоматического закрывания, а именно, их закрывание должно осуществляться пользователем, они не имеют гарантийного закупоривающего средства и т.д.
Кроме того, известные крышки, будучи установленными на горлышко емкости, не могут быть ориентированы, как необходимо (поскольку достигнув конца их резьбы, они блокируются на месте и не могут двигаться дальше), и, таким образом, они требуют либо выполнения тыльной области крышки (области с резьбой + области корпуса + прокладки, которая допускает относительное перемещение, специально приспособленное для ориентирования корпуса) из трех элементов для обеспечения закупоривания, работы и ориентации, либо они требуют подходящего расположения пользователем емкости, с которой соединена крышка, таким образом, чтобы правильно ориентировать крышку для получения возможности выпуска жидкости. Кроме того, в случае, когда корпус выполнен из одного элемента, а не из трех, как описанный выше, требуется определенная геометрия резьбы на горлышке емкости (необходимо правильно рассчитывать начало резьбы и на горлышке емкости, и на корпусе крышки для ориентации крышки в конце ее завинчивания) для расположения детали сразу в ее правильное положение.
Целью настоящего изобретения является решение указанных выше проблем известного уровня техники посредством получения крышки, которая состоит из минимального количества элементов и, таким образом, имеет сниженную стоимость, выполнения на практике внешнего элемента управления как единого элемента с несущим корпусом, изготовленным из одного материала с использованием традиционных и несложных технологий штамповки.
Другой целью настоящего изобретения является получение указанной выше крышки, которая снабжена, по меньшей мере, одним воздушным проходом, расположенным сбоку относительно прохода для выдачи жидкости, что касается направления выдачи жидкости: это расположение позволяет значительно упростить конечную геометрию крышки и повысить ее функциональность.
Другой целью настоящего изобретения является получение указанной выше крышки, которая снабжена гарантийным закупоривающим средством предотвращения незаконного вскрытия и которая, благодаря конфигурации, в которой она выполнена, не может быть удалена с емкости и установлена вновь, таким образом, обеспечивая двойную гарантию.
Другой целью настоящего изобретения является получение указанной выше крышки, которая может быть установлена на емкость любого типа независимо от использования крутильных или нажимных сборочных машин, которыми в настоящее время оснащены линии закупоривания таких емкостей: такая установка осуществляется без какого-либо повреждения внутренней структуры или внешнего гарантийного закупоривающего средства крышки, соответствующей изобретению.
Другой целью настоящего изобретения является получение указанной выше крышки, которая снабжена такими приспособлениями, которые гарантируют упругое возвратное отталкивание внешнего элемента управления в его первоначальное исходное положение, обеспечивающее лучшее закупоривание относительно выпускного отверстия для жидкости в случае продолжительной выдачи жидкости (и, таким образом, толкающее воздействие на внешний элемент управления).
Другой целью настоящего изобретения является получение указанной выше крышки, которая, будучи установленной на горлышко бутылки, может быть ориентирована, как необходимо, пользователем, который не будет вынужден устанавливать емкость перед выдачей жидкости в зависимости от положения крышки.
Другой целью настоящего изобретения является получение указанной выше крышки, которая может быть приспособлена, с небольшой подгонкой размеров, ко всем горловинам известных емкостей с использованием без модифицирования геометрий горловин. Точнее, крышка, соответствующая изобретению, будет закрепляться в вырезе, в типичном случае используемом для закрепления гарантийного закупоривающего средства нормальной крышки для емкостей: геометрия горлышка емкости, как известно, фактически снабжена резьбой для навинчивания и свинчивания крышки и вырезом, который обеспечивает, при установке самой крышки, неподвижное зацепление гарантийного закупоривающего средства.
Указанные выше и другие цели и преимущества изобретения, которые будут очевидны при ознакомлении с нижеследующим описанием, получены благодаря распределяющей крышке по п.1. Предпочтительные варианты осуществления изобретения и нетривиальные варианты осуществления настоящего изобретения заявлены в зависимых пунктах формулы изобретения.
Настоящее изобретение будет лучше раскрыто на примерах некоторых предпочтительных вариантов его осуществления, данных как не вносящие ограничений примеры со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:
фиг.1 - вид в перспективе варианта выполнения крышки, соответствующей настоящему изобретению;
фиг.2 - другой вид в перспективе крышки, показанной на фиг.1, снабженной первым вариантом выполнения гарантийного закупоривающего средства;
фиг.3 - вид с пространственным разделением деталей крышки, показанной на фиг.1;
фиг.4 - вид в перспективе второго варианта выполнения гарантийного закупоривающего средства колпачкового типа, снабженного гарантийным закупоривающим средством, которое после его вскрытия оставляет закупоривающее средство, прикрепленное к корпусу и, таким образом, к емкости, указывающее на факт ее вскрытия;
фиг.5 - вид сечения корпуса крышки, показанной на фиг.1;
фиг.6 - подробный вид части (зоны А) корпуса, показанного на фиг.5;
фиг.7 - подробный вид части (зоны В) корпуса, показанного на фиг.5;
фиг.8 - вид в перспективе варианта выполнения клапанного элемента, соответствующего изобретению;
фиг.9 - вид сбоку клапанного элемента, показанного на фиг.8;
фиг.10 - вид сечения, выполненного по линии Х-Х на фиг.9;
фиг.11 - вид сечения крышки, показанной на фиг.1, с закрытым гарантийным закупоривающим средством;
фиг.12 - вид сечения крышки, показанной на фиг.1, с гарантийным закупоривающим средством, показанным на фиг.4;
фиг.13 - вид спереди головки крышки, показанной на фиг.1;
фиг.14 - вид сечения крышки, показанной на фиг.1;
фиг.15 - подробный вид части (зоны С) корпуса, показанного на фиг.14; и
фиг.16-18 - виды сбоку в сечении некоторых геометрических форм упругого толкающего элемента крышки, соответствующей изобретению.
Со ссылками на фигуры описан предпочтительный не вносящий ограничений вариант выполнения дозирующей крышки 1, соответствующей изобретению. Специалисту в данной области будет сразу понятно, что описанная крышка может быть выполнена в эквивалентных видах, с эквивалентными размерами и деталями и может использоваться для емкостей различных типов, например, с так называемыми "жесткими емкостями с вкладышем в форме пакета" или другими.
Как показано на фигурах, крышка 1, соответствующая настоящему изобретению, используется для выдачи жидкостей из емкости (жесткого типа или типа "жесткой емкости с вкладышем в форме пакета", который не показан) и, прежде всего, состоит их корпуса 3, выполненного как единый элемент и содержащего: несущий элемент 5, от которого отступает головка 6, которая снабжена, по меньшей мере, одним отверстием 7 для выдачи жидкостей и, по меньшей мере, одним отверстием 9 для впуска воздуха внутрь емкости (горлышко 10 которого можно видеть на некоторых фигурах) параллельным направлению выхода жидкости из емкости. Головка 6 также снабжена, по меньшей мере, одним упругим толкающим элементом 11, выполненным с возможностью допущения или предотвращения выдачи жидкостей, и крылообразными упорными средствами 12 в форме общеизвестного типа.
Одной из отличительных характеристик крышки 1, соответствующей изобретению, являются, как видно, входные отверстия 9 для воздуха, которые расположены сбоку относительно отверстия 7 для выдачи жидкости: такое расположение, которое лучше видно на фиг.13, допускает выполнение серии проходов 9, которые объединены в корпусе 3 и соединены в пункте, обозначенном ссылочной позицией 60, в верхней части корпуса, таким образом создавая пригодную воздушную камеру, отделенную от камеры для жидкости.
Крышка 1 также содержит, по меньшей мере, один клапанный элемент 14, расположенный внутри корпуса 3 и приспособленный для взаимодействия (вхождения в контакт) одним его концом с выпускной горловиной 10 емкости для ее открывания/закрывания; кроме того, клапанный элемент 14 приспособлен для вхождения в контакт с, по меньшей мере, одним упругим толкающим элементом 11 для открывания и закрывания выпускного отверстия для жидкости.
В показанном варианте осуществления изобретения клапанный элемент 14 состоит из по существу конического элемента, от вершины которого отступает удлиненный штырь 15, который приспособлен для взаимодействия (вхождения в контакт) с упругим толкающим элементом 11 и выполнен, как можно лучше видеть на фиг.8, в крестообразной геометрической форме для облегчения его веса. Корпус клапанного элемента 14 также снабжен расположенной на конце, противоположном концу, от которого отступает штырь 15, уплотнительной кромкой 14′, которая представляет собой основной уплотнитель относительно корпуса 3 крышки 1 посредством вхождения в контакт с ним, как лучше видно на фиг.11, 12 и 14. Такая уплотнительная кромка 14′ одновременно перекрывает воздушный проход и проход для жидкости.
Другой отличительный признак крышки 1, соответствующей изобретению, состоит в том, что клапанный элемент 14 может быть снабжен упругим средством 16, приспособленным для сообщения клапанному элементу 14 усилия (осевой нагрузки) для поддержания крышки в закрытом состоянии, когда выдача жидкости не осуществляется. В частности, такие упругие средства 16 представляют собой спиральные пружины, которые могут быть изготовлены как единое целое с клапанным элементом 14 и изготовлены из такого же материала, что и клапанный элемент 14. Также возможно и предпочтительно выполнять упругое средство 16 из того же материала, из которого выполнены корпус 3 и колпачок 27, для учета и упрощения возможных проблем, относящихся к переработке пластмассовых материалов.
На фигурах преимущественно показана спиральная геометрия пружины 16, обычно изготавливаемой из прочного упругого пластмассового материала. Такая пружина 16 допускает высокую гибкость в отношении закрывающего усилия, прилагаемого к системе, когда оно достаточно для небольшого изменения геометрии и толщины пружины 16 для получения большего или меньшего закрывающего усилия.
В частности, как показано, упругий толкающий элемент 11 состоит из мембраны, выполненной с возможностью продвижения к корпусу 3 крышки 1 для получения возможности выдачи жидкости и приспособленной для возвращения в ее первоначальное свободное положение, когда нажим для выдачи жидкости прекращается. Такую мембрану 11 выполняют, как можно видеть, как единое целое с корпусом 3 крышки 1 традиционным способом штамповки, который позволяет получить два отличительных признака упругости для толкающего элемента 11 и жесткости для корпуса 3 с воздействием только на геометрию элемента.
Упругий толкающий элемент 11 обычно выполняют в куполообразной в сечении геометрической форме и снабжают, по меньшей мере, одним выступом 20, приспособленным для создания вместе с куполообразной кривизной толкающей силы для возвращения упругого элемента 11 в его исходное положение, когда нажим на него отсутствует. Также выполняют гнездо 21 для посадки штыря 15 клапанного элемента 14.
В качестве варианта, показанного на фиг.16-18, упругий толкающий элемент 11 может быть выполнен с куполообразным геометрическим поперечным сечением, и указанный купол состоит из нескольких концентрических ступенек (уступов) 80, приспособленных для создания толкающей силы для возвращения упругого элемента 11 в его исходное положение, когда толкающее усилие отсутствует. Очевидно, что в дополнение к показанным возможны другие геометрические формы для выполнения упругого элемента 11, которые могут повышать эффективность его работы.
Показанный упругий элемент 11 работает, когда он подвергается воздействию нажимающего усилия (обычно нажиму пальцем руки пользователя), которое толкает его в направлении внутренней части крышки 1: такое усилие создает деформацию выпуклой части упругого элемента 11 и одновременно с этой деформацией будет происходить изгибание стенок выступа 20 наружу, причем, когда прекращается воздействие нажимающего усилия, эта деформация содействует возвращению упругого элемента 11 в его исходное положение. В этом случае будут возникать две возвратные силы: одна, вызываемая возвращением выпуклой части в ее положение, и другая, вызванная возвращением в исходное положение двух стенок выступа 20.
Другим отличительным признаком крышки 1, соответствующей изобретению, является обеспечение лучшей безопасности относительно фальсификации жидкости, находящейся внутри емкости: с этой целью крышка 1 дополнительно оснащена, по меньшей мере, одним гарантийным закупоривающим средством 22, выполненным с возможностью удостоверения отсутствия факта несанкционированного вскрытия крышки 1.
Согласно первому варианту гарантийное закупоривающее средство 22 может состоять из, по меньшей мере, одного первого колпачка 23′ для упругого элемента 11 и одного второго колпачка 23′′ для отверстий 7, 9 головки 5. Первый колпачок 23′ шарнирно соединен (при помощи первого ответвления 24′) с корпусом 3 и выполнен как единое целое с ним и соединен при помощи второго ответвления 24′′ со вторым колпачком 23′′. Кроме того, второе ответвление 24′′ снабжено, по меньшей мере, одним штырем 25, который приспособлен для зацепления с закупоривающим средством 22 или приспособлен для термического приваривания закупоривающего средства 22 к корпусу 3 для неподвижного блокирования закупоривающего средства 22 относительно корпуса 3. Кроме того, второй колпачок 23′′ обычно снабжен язычком 26 для вскрытия гарантийного закупоривающего средства 22 перед использованием крышки 1.
Первый колпачок 23′ снабжен в его части, которая ориентирована наружу, плоским контуром, который образует плоскую опорную поверхность, позволяющую складировать колпачки, например, в супермаркетах или в других коммерческих помещениях. Кроме того, при манипулировании такая поверхность допускает составление одной емкости на другую с исключением нажатия на находящуюся ниже кнопку.
В качестве не вносящего ограничений альтернативного варианта, гарантийное закупоривающее средство 22 может являться колоколообразным элементом 27, расположенным над упругим толкающим элементом 11 и неподвижно прикреплены к корпусу 3. Колоколообразный элемент 27 обычно прикрепляют к корпусу 3 при помощи ленты 33, выполненной с возможностью отделения от самого колоколообразного элемента 27; такая лента 33 снабжена множеством зубцов 34 для взаимодействия (зацепления) с корпусом 3 и возможности отделения ленты 33 от колоколообразного элемента 27 при помощи вращательного движения при открывании. Функцией зубцов 34 также является предотвращение вращения ленты 33 и получение возможности вращения колоколообразного элемента 27 при установке крышки 1 на емкость при помощи крутильных сборочных машин, когда зубцы будут сопрягаться с подобными зубцами 38 на корпусе 3. Кроме того, это соединение с предотвращением вращения позволяет создать машину, которая устанавливает крышку на емкость, прилагает и устраняет воздействие ее силы на гарантийное закупоривающее средство колпачка, передавая все усилие всей закупоривающей системе без ее повреждения.
Как показано на фиг.12, колоколообразный элемент 27 может также использоваться в комбинации с первым вариантом гарантийного закупоривающего средства 22 (а не только как его альтернатива) для обеспечения двойной гарантии для пользователя.
Кроме того, колоколообразный элемент 27 снабжен с внешней стороны плоской поверхностью, которая допускает установку множества емкостей при их укладке штабелем при складировании и погрузке-разгрузке.
Как известно, крышку 1 устанавливают на емкость автоматически при помощи машин различных типов. Наиболее распространенные типы сборочных машин выполняют операции сборки посредством вращения крышки или посредством установки с защелкиванием самой крышки на емкость при помощи давления или также посредством одновременно вращающего и прижимающего действий. Крышка 1, соответствующая изобретению, выполнена с использованием пригодных приспособлений, которые обеспечивают ее установку при помощи машин всех известных типов. Фактически, корпус 3 снабжен, по меньшей мере, одним внутренним кольцевым выступом 31, выполненным с возможностью взаимодействия (зацепления) с соответствующим внешним кольцевым выступом 32 (который обычно, как указано, используют для закрепления уплотнения нормальных закрывающих крышек), расположенным на выпускном горлышке 10 емкости, при установке с защелкиванием крышки 1 на емкость.
Корпус 3 также снабжен вырезом (поднутрением) 36 (показана подробно на фиг.7), обеспечивающим закрепление колоколообразного элемента 27 на корпусе 3.
Кроме того, крышка 1 снабжена, по меньшей мере, одним (предпочтительно тремя) резьбовым сектором 37, которые выполнены с возможностью обеспечения вращения корпуса 3 вокруг выпускного горлышка 10 емкости при вращательной установке крышки 1 на емкость. Такие секторы соответствуют типу резьбы на горлышке 10 емкости, и при их навинчивании они следуют самой резьбе и, таким образом, позволяют имитировать навинчивающее движение, аналогичное выполняемому с нормальной пробкой, и работу сборочной машины с нормальными пробками (вращательное перемещение крышки), пока пробка не защелкнется указанной выше канавкой (такой, которая использовалась для закрепления предохранительного закупоривающего средства стандартной крышки). В этот момент, когда крышка закреплена на горлышке 10 емкости и, таким образом, когда крышку 1 приводят в положение "для выливания", будет, в типичном случае, возможно продолжать вращение крышки 1 в направлении ее завинчивания, при этом резьбовые секторы 37 вновь начнут следовать резьбе, пока сектор 37 не "соскочит" с резьбы емкости и, таким образом, позволит повторять вращение, при этом с крышкой 1 ничего не будет происходить, поскольку все уже закреплено на горлышке 10. Таким образом, можно будет ориентировать крышку 1 в ее лучшее положение, выбранное пользователем.
Кроме того, как указано выше, крышка 1, соответствующая изобретению, снабжена множеством зубцов 38, приспособленных для предотвращения вращения клапанного элемента 14, которое, если бы осуществлялось относительное вращение относительно корпуса 3 крышки 1, могло бы повредить интегрированную пружину 16, поскольку первой частью, подвергаемой воздействию условий торможения, является часть 76, которая с уплотнением входит внутрь горлышка 10 емкости, и, таким образом, будет элементом, который блокируется первым или, скорее, который будет испытывать большее трение. Однако им также является элемент, соединенный с пружиной 16, который, если он не вращается вместе с корпусом 3, может повредить пружину 16: поэтому в геометрии уплотнительной шейки 76 выполнены зубцы 38, причем такие зубцы 38 входят в зацепление с зубцами, выполненными на корпусе 3, для получения "единого элемента" 1 при его вращательной установке.
Кроме того, клапанный элемент 14 снабжен множеством зубцов 39, также приспособленных для предотвращения вращения клапанного элемента 14 при вращательной установке крышки 1 на емкость.
Все эти приспособления обеспечивают распространение силы вращательного перемещения, прилагаемой машиной для установки крышки 1, равномерно по всей системе 1 крышки, без создания дисбалансов.
Крышка 1, соответствующая изобретению, таким образом, допускает оптимальное уплотнение благодаря силам, которые нагружают все ее основные компоненты. Как можно лучше видеть на фиг.10 и в деталях на фиг.15, в точке 70 между корпусом 3 и клапанным элементом 14 выполнено предварительно собираемое соединение (очевидно, что когда крышка 1 будет окончательно установлена на горлышко 10 емкости, все будет сжато для обеспечения уплотнения) между корпусом 3 и клапанным элементом 14 с интегрированной пружиной 16, при этом ссылочная позиция 72 обозначает район уплотнения между корпусом 3 и клапанным элементом 14, ссылочная позиция 74 обозначает район уплотнения между горлышком 10 емкости и крышкой 1, и ссылочная позиция 76 обозначает уплотнительный конус, находящийся на горлышке 10 и интегрированный с клапанным элементом 14.
На фиг.6 ссылочная позиция 78 также обозначает вырез, который удерживает в предварительно собранном положении клапанный элемент 14 на корпусе 3 благодаря небольшому уплотнительному зубцу 79 для предварительной сборки, как дополнительный отличительный признак варианта выполнения крышки 1, соответствующей изобретению.
Для лучшего осуществления всех указанных выше отличительных признаков, соответствующих изобретению, крышку 1, соответствующую изобретению, предпочтительно изготовляют из пластмассового материала. Кроме того, для ее расположения, в дополнение к традиционному применению на жестких емкостях, в частности, приспособленных для содержания воды, крышка 1, соответствующая изобретению, может находить непосредственное применение также на емкостях типа "жесткой емкости с вкладышем в форме пакета", причем крышка 1, соответствующая данным вариантам применения, располагается в вертикальном или горизонтальном положении относительно основной оси емкости. Инженерные решения, приспособленные для осуществления такого горизонтального или вертикального расположения на емкости этого типа, будут очевидны для специалистов в данной области после ознакомления с настоящим документом.
Согласно устройству крышки, соответствующей изобретению, закрывание крышки может осуществляться при помощи лишь возвратной силы нажимной кнопки, которая будет удерживать плунжерный элемент нажатым (в этом случае, необходимо выполнять некоторые вырезы на части плунжера и на "нижней" части упругой кнопки, при этом такие вырезы удерживают два элемента соединенными и гарантируют то, что сам плунжерный элемент удерживается в натянутом состоянии на корпусе) или при помощи стыкующего действия пружины, интегрированной в плунжер, и клапана (всегда с вырезами, выполняемыми в районе нажимной кнопки и на конце плунжера), или при помощи только интегрированного пружинного элемента, который, посредством упора в горлышко емкости, будет растягиваться и будет смещаться к корпусу (в этом случае вырезы не используют).
Реферат
Крышка для выдачи жидкостей из емкости состоит из корпуса, выполненного как единое целое, и, по меньшей мере, одного клапанного элемента. Корпус содержит несущий элемент, от которого выступает головка, которая имеет, по меньшей мере, одно отверстие для выдачи жидкостей и, по меньшей мере, одно отверстие для впуска воздуха внутрь указанной емкости параллельно жидкости, вытекающей из указанной емкости; по меньшей мере, один упругий толкающий элемент, выполненный с возможностью обеспечения или предотвращения выдачи жидкостей; и крылообразные упорные средства. Клапанный элемент располагается внутри указанного корпуса и выполнен с возможностью взаимодействия одним концом с выпускным отверстием указанной емкости, а другим концом с указанным, по меньшей мере, одним упругим толкающим элементом для открывания и закрывания выпускного отверстия для выдачи жидкости. Изобретение направлено на получение новой упрощенной конструкции крышки для выдачи жидкостей из емкости, обладающей хорошими средствами защиты, обеспечивающими выявление несанкционированного вскрытия емкости. 26 з.п. ф-лы, 18 ил.
