Усовершенствованный винтовой колпачок для укупоривания
Винтовой колпачок для укупоривания предназначен для взаимодействия с горлышком сосуда, в частности бутылки для розлива алкогольного напитка. Горлышко содержит венчик в своей верхней части, а на боковой стенке - наружную резьбу и обжимную часть, предназначенную для обжатия колпачка. Колпачок включает в себя наружный корпус со вставкой, содержащей внутреннюю головку и внутреннюю юбку с внутренней резьбой для взаимодействия с наружной резьбой горлышка, и уплотнительную прокладку с центральной и периферической частями или бортиком. Вставка содержит средство радиального прижатия уплотнительной прокладки к горлышку таким образом, что, когда колпачок завинчивают на горлышке, бортик радиально сжат между вставкой и горлышком. Герметичность и момент отвинчивания при открывании колпачка существенно не зависят от осевого положения колпачка по отношению к горлышку. Изобретение обеспечивает повышенную герметичность укупоривания и увеличение скорости укупоривания. 16 з.п. ф-лы, 18 ил.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к области металлических колпачков с пластиковой вставкой, предназначенных для укупоривания бутылок винтовыми колпачками.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Известны колпачки для укупоривания с металлическим корпусом и вставкой из пластического материала, при этом металлический корпус позволяет производить укупоривание обжатием колпачка на венчике стеклянного винтового сосуда, а винтовая вставка обеспечивает выполнение функции открывания-закрывания бутылки завинчиванием-отвинчиванием колпачка, а также герметичность укупоривания.
К числу патентов, выданных на имя заявителя, относятся:
- французский патент № 2 763 046, раскрывающий средство для жесткого соединения вставки с металлическим корпусом;
- французский патент № 2 792 617, раскрывающий колпачки для комбинированного укупоривания, при котором внешний вид колпачка может меняться при сохранении той же вставки и таким образом обеспечивается неизменность технических функций колпачка;
- французский патент № 2 793 216, раскрывающий колпачки для комбинированного укупоривания с устанавливаемой уплотнительной прокладкой;
- французский патент № 2 803 827, раскрывающий колпачки для укупоривания с вставкой малой толщины.
К известным колпачкам для укупоривания предъявляются разные требования.
С одной стороны, необходимо, чтобы колпачки для укупоривания обеспечивали требуемую герметичность и, в частности, повышенную герметичность в случае розлива белого вина.
С другой стороны, необходимо также, чтобы эта герметичность достигалась без увеличения момента завинчивания/отвинчивания, поскольку отвинчивание колпачков должно производиться вручную, в частности, при первом открывании и без применения какого-либо вспомогательного средства.
Наконец, необходимо, чтобы искомые значения герметичности и момента завинчивания/отвинчивания могли обеспечиваться в промышленных условиях укупоривания при высокой скорости производственного процесса без существенной выбраковки, то есть при соблюдении относительно больших допусков для размеров укупориваемых стеклянных бутылок.
Задачей настоящего изобретения является разработка колпачка для укупоривания, удовлетворяющего вышеуказанным трем требованиям.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В соответствии с настоящим изобретением винтовой колпачок для укупоривания, предназначенный для взаимодействия с горлышком сосуда, в частности бутылки, предназначенной для розлива алкогольного напитка, в частности вина, при этом горлышко содержит венчик в своей верхней части и на боковой стенке содержит наружную резьбу и обжимную часть, предназначенную для обжатия колпачка, содержит а) наружный, предпочтительно, металлический корпус, содержащий наружную головку и наружную юбку, б) вставку, предпочтительно, из пластического материала, установленную в корпусе и жестко соединенную с ним и содержащую головку и юбку с внутренней резьбой, предназначенной для взаимодействия с наружной резьбой горлышка, и в) уплотнительную прокладку, выполненную предпочтительно в виде отдельной детали, жестко соединенной со вставкой, при этом прокладка содержит центральную часть и периферическую часть или бортик и отличается тем, что вставка содержит средство радиального прижатия уплотнительной прокладки к горлышку таким образом, чтобы при завинчивании колпачка на упомянутом горлышке бортик оказывался сжатым в радиальном направлении между вставкой и горлышком, а также чтобы герметичность и момент открывания упомянутого колпачка существенно не зависели от осевого положения колпачка по отношению к горлышку.
Было установлено, что большинство проблем, возникающих при укупоривании с использованием колпачков из предшествующего уровня техники, возникают, в частности, либо из-за небольших отклонений высоты укупориваемых бутылок, либо по причине небольшого расхождения в осевом расстоянии между колпачком и венчиком, вызванного, в частности, нормальным зазором в конструкции колпачков, что приводит в целом к изменению осевого сжатия прокладки на венчике горлышка и, как следствие, к изменению герметичности, а также момента завинчивания.
В результате заявителем был разработан колпачок, в котором устанавливаемая прокладка прижимается в радиальном направлении, и при этом в результате проверки на промышленной укупорочной линии было обнаружено, что, с одной стороны, можно устанавливать больший допуск для осевого положения колпачка относительно венчика при одновременном соблюдении необходимой герметичности и, с другой стороны, поскольку прокладка не прижимается в осевом направлении, то момент завинчивания-отвинчивания остается практически постоянным и находится в диапазоне обычных значений.
Кроме того, с учетом такого увеличения допуска использование такого колпачка позволяет увеличить скорость укупоривания.
В соответствии с настоящим изобретением радиальным сжатием называют сжатие, содержащее преобладающую радиальную составляющую, что предполагает усилие сжатия, действующее в направлении сжатия и образующее с вертикалью угол, превышающий 45°, при этом угол равен 90° в случае только радиального сжатия и 0° в случае только осевого сжатия.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ФИГУР
В числе фигур чертежей, иллюстрирующих настоящее изобретение:
Фиг.1а изображает вид в осевом разрезе вставки (3) без прокладки (4).
Фиг.1b - увеличенный вид части вставки, показанной на фиг.1а (часть вверху слева).
Фиг.1с - вид в перспективе вставки (3) сверху и сбоку в более мелком масштабе по сравнению со вставкой, показанной на фиг.1а.
Фиг.1d - вид, аналогичный фиг.1а, вставки (3), при этом прокладка (4) установлена и жестко соединена со вставкой при помощи множества зубцов или выступов (34), как правило, трех зубцов с угловым расстоянием в 120°.
Фиг.2а - вид в частичном левом осевом разрезе вставки (3) с прокладкой (4), при этом прокладка (4) жестко соединена с вставкой при помощи внутренней резьбы (33).
Фиг. 2b - вид в частичном правом осевом разрезе вставки (3), показанной на фиг.2а, завинченной на горлышке (5), при этом металлический корпус (2) колпачка (1) на фигуре не показан.
Фиг.2с - увеличенный вид в частичном правом осевом разрезе колпачка (1), завинченного на горлышке (5), показывающий радиальное прижатие (6) периферического бортика (41) прокладки (4) к вертикальной верхней части (51) горлышка (5) при помощи кольцевого язычка (32) в случае, когда колпачок (1) находится на осевом расстоянии Н0 от венчика (50) горлышка (5).
Фиг.3а и 3b аналогичны фиг.2с.
На фиг.3а колпачок (1) находится на осевом расстоянии H1>H0 от венчика (50) горлышка (5), при этом высота R1 зоны (60) перекрывания не меняется.
На фиг.3b колпачок (1) находится на осевом расстоянии H2<H0 от венчика (50) горлышка (5), при этом высота R1 зоны (60) перекрывания не меняется.
На фиг.4а, аналогичной фиг.2с, металлический корпус (2) в месте соединения между наружной головкой (20) и наружной юбкой (21) имеет радиус кривизны RC1, меньший радиуса кривизны RC2 металлического корпуса (2), показанного на фиг.2с или фиг. 4b, при этом в обоих случаях используют одну и ту же вставку (3).
На фиг.4b колпачок (1) жестко соединен с устройством (7) для наливания, расширенная верхняя часть (71) которого заходит на венчик (50) горлышка.
Фиг.5а изображает вид в осевом разрезе реверсивного жесткого соединения устройства (7) наливания с центральной частью (40) прокладки (4) при помощи опорной детали (8), при этом устройство наливания содержит множество соединительных стоек (73), реверсивно взаимодействующих с опорной деталью (8), закрепленной на центральной части (40) прокладки (4).
Фиг.5b - вид в осевом разрезе устройства (7) наливания, жестко соединенного с горлышком (5) после отвинчивания колпачка (1).
Фиг.5с - частичный вид в горизонтальной плоскости соединительных стоек (73) устройства (7) наливания, взаимодействующих с головкой (82) опорной детали (8).
Фиг.6 - вид сбоку в осевом разрезе колпачка (1), показанного завинченным на горлышке (5).
На левой части фигуры колпачок (1) показан завинченным и не обжатым, а на правой части фигуры колпачок (1) показан обжатым, при этом участок наружной юбки (21) во время укупоривания прижимается под обжимной частью (53) горлышка (5).
Фиг.7а - схематичный вид в осевом разрезе радиального прижатия (6) прокладки (4) к горлышку (5).
На фиг.7b и 7с схематично в частичном осевом разрезе показан вариант, согласно которому вставка обеспечивает крепление колпачка (1) на горлышке (5) при помощи множества крючков (371) нижней части (37), взаимодействующей с обжимной частью (53) горлышка (5), и содержит средство для обнаружения факта первого открывания при помощи линии (36) наименьшего сопротивления, образованной множеством мостиков и соединяющей нижнюю часть (37) с остальной частью вставки (3).
Фиг.7b соответствует колпачку (1), завинченному перед первым открыванием, тогда как на фиг. 7с показано отделение упомянутой нижней части (37) в результате первого открывания, во время которого происходит разрыв мостиков линии (36) наименьшего сопротивления.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В соответствии с настоящим изобретением для образования средства (6) радиального сжатия:
а) внутренняя юбка (31) может содержать кольцевой язычок (32), отстоящий в осевом направлении на расстояние h1 от внутренней головки (30), образующей дно упомянутой вставки, при этом расстояние h1, составляющее, предпочтительно, от 0,5 до 5 мм, позволяет образовать кольцевую выточку (35) с осевой высотой, по меньшей мере, равной толщине е прокладки (4), при этом кольцевая выточка (35) ограничена в своей верхней части язычком (32) и в своей нижней части резьбой (33), при этом язычок (32) имеет радиальную ширину l, составляющую предпочтительно от 0,2 до 2 мм;
б) прокладка (4) может иметь диаметр, определяемый таким образом, чтобы бортик (41) мог взаимодействовать с кольцевой выточкой (35), при этом прокладка (4) с упомянутым язычком и, предпочтительно, с упомянутой резьбой содержит кольцевую зону перекрывания, называемую соответственно верхней и нижней, обеспечивающую жесткое соединение прокладки (4) со вставкой (3) перед завинчиванием колпачка (1) на горлышко (5) или после отвинчивания колпачка (1) от горлышка (5);
в) когда колпачок (1) завинчен на горлышке (5), язычок (32) или гибкий радиальный край (320) язычка (32) и бортик (41) прокладки (4) могут взаимодействовать, при этом язычок (32) или гибкий радиальный край (320) действуют на бортик (41) радиальным прижатием (6) таким образом, чтобы прижимать упомянутый бортик к горлышку (5) и, преимущественно, к верхней части (51) упомянутого горлышка, образуя зону (60) перекрывания, наклоненную под углом более 45° по отношению к вертикали, между бортиком (41) и упомянутым язычком или радиальным краем (320) и обеспечивая герметичность колпачка (1), навинченного на горлышко (5).
На фиг.7а показан вариант выполнения зоны перекрывания, по существу образующей угол 60° с вертикалью.
В некоторых случаях этот угол может достигать 80° и даже быть равным 90° в случае, когда язычок (32) расположен на достаточном осевом расстоянии от внутренней головки (30) вставки, чтобы находиться напротив вертикальной части упомянутой верхней части (51) горлышка (5).
Как показано на фиг.1d, вставка (3) может содержать множество стопорных зубцов или выступов (34), обычно три зубца, отстоящих друг от друга на 120°, формируя вместо упомянутой резьбы (33) или в дополнение к упомянутой резьбе (33) нижнюю кольцевую зону перекрывания для жесткого соединения прокладки (4) со вставкой (3).
В соответствии с настоящим изобретением внутренняя юбка (31) вставки (3) может иметь по впадине резьбы (33) толщину Ej от 0,1 до 1 мм, как правило, от 0,15 до 0,5 мм.
На фиг.1а и 1d показаны вставки (3) с толщиной Ej юбки, равной 0,3 мм (максимальное значение).
Вставка (3) может быть резьбовой, выполненной преимущественно путем формования литьем из термопластического материала, обычно выбираемого из группы, в которую входят ПС, ПЭТ, ПА, полиолефины, такие как ПЭ или ПП. Предпочтительно используют ударопрочный ПС.
Корпус (2) может быть выполнен из металла, в частности из алюминия или олова, или из многослойного металлопластика, поддающегося обжатию.
Действительно, как показано на правой части фиг.6, металлический корпус обжимают под стеклянным кольцом на обжимной части (53) горлышка (5).
Как правило, прокладку (4) можно выполнять из многослойного материала, обычно содержащего центральную сжимаемую сердцевину С из термопластического материала с плотностью от 200 до 500 кг/м3, причем нижний слой I, выполненный, как правило, из полиолефина или, возможно, из материала, не проницаемого для кислорода, предназначен для соприкосновения с алкогольным напитком.
Толщина е прокладки может составлять от 0,5 до 3 мм.
Согласно варианту осуществления изобретения вставка (3) может иметь высоту Hi, меньшую высоты Нс корпуса (2).
Высота Нс корпуса (2) может, по меньшей мере, в два раза превышать высоту Hi упомянутой вставки (3) таким образом, чтобы получить колпачок с длинной юбкой, как показано, например, на фиг.6.
В этом случае корпус (2) может содержать средство для обнаружения или облегчения первого открывания, как правило, выполненное в виде линии (22) наименьшего сопротивления или полоски первого открывания, выполненной на упомянутой наружной юбке, при этом упомянутое средство выполняют на высоте, находящейся между Нс и Hi, таким образом, чтобы упомянутое средство находилось над обжимной частью (53) горлышка (5), когда колпачок (1) навинчивают на горлышко (5), при этом колпачок (1) обжимают вокруг упомянутого горлышка (5) при помощи локальной деформации упомянутой наружной юбки (21) упомянутого корпуса (2) в указанной обжимной части (53) таким образом, чтобы упомянутый колпачок (1) нельзя было отвинтить, не разорвав упомянутую линию наименьшего сопротивления или не сняв упомянутую полоску.
Согласно другому варианту осуществления изобретения вставка (3) может иметь высоту Hi, по меньшей мере, равную высоте Нс корпуса (2), как показано на фиг.7b.
В этом случае, в частности, вставка (3) может содержать средство для обнаружения или для облегчения первого открывания, при этом внутренняя юбка вставки содержит в своей нижней части захватное средство, предназначенное для взаимодействия с обжимной частью, когда колпачок навинчивают и обжимают на горлышке.
На фиг.7b и 7с вставка (3) содержит линию (36) наименьшего сопротивления, ограничивающую нижнюю часть (37), содержащую множество крючков (371), выполненных с возможностью взаимодействия с обжимной частью (53) горлышка, при этом нижняя часть (37) может содержать пятку (370), взаимодействующую с нижним краем наружной юбки (21) корпуса (2).
При отвинчивании колпачка (1), как показано на фиг. 7с, нижняя часть (37) отделяется и становится видимой, выполняя функцию сигнального средства для обнаружения первого открывания.
В соответствии с настоящим изобретением корпус (2) может иметь радиус кривизны RC в месте соединения между упомянутой наружной головкой и упомянутой наружной юбкой, составляющий от 0,5 до 5 мм и, как правило, этот радиус может быть равен 1,5 или 2,5 мм.
Как показано на фиг.4b, корпус (2) может иметь радиус кривизны RC, по меньшей мере, равный 2 мм, а вставка (3) может иметь радиус кривизны RCi, как правило, равный RC и обеспечивающий сжатие всем корпусом (2) вставки (3) или нахождение корпуса (2) в контакте со вставкой (3), вследствие чего вставка (3) обладает повышенным тепловым сопротивлением.
Действительно, было отмечено, что отсутствие свободного пространства между корпусом и вставкой влияет на герметичность в случае, когда в условиях хранения или транспортировки может произойти относительное повышение температуры, например в тропических странах.
Заявитель предположил, что отсутствие свободного пространства и то, что корпус выполняет функцию стяжного кольца по отношению к вставке, может ограничить колебания и ослабление напряжений, действующих на вставку, вследствие чего она может сохранять свои механические свойства и обеспечивать упомянутое радиальное сжатие даже после временного нахождения в условиях повышенных температур порядка 40-50°C.
Как правило, вставку (3) и корпус (2) жестко соединяют друг с другом при помощи запрессовки и/или путем нанесения адгезивного слоя, жестко соединяющего наружную (21) и внутреннюю (31) юбки.
Предпочтительно упомянутый адгезивный слой является слоем термосвариваемого покрытия hot-melt.
Как показано на фиг.5а и 5b, со вставкой (3) или с прокладкой (4) может быть жестко соединен дополнительный элемент, причем упомянутый дополнительный элемент должен оставаться жестко соединенным с горлышком (5) после отвинчивания колпачка (1) и, как правило, образует устройство (7) для наливания.
На фиг.5а и 5b показан случай, когда устройство (7) для наливания является реверсивно жестко соединенным с центральной частью (40) прокладки (4).
Устройство (7) для наливания может содержать вертикальную стенку (70), выполненную с возможностью захождения в горлышко (5), и расширенную верхнюю часть (71), позволяющую наливать содержимое из бутылки, при этом стенка (70) снаружи содержит множество полок (72) для жесткого герметичного соединения устройства наливания с горлышком (5). Это устройство (7) наливания содержит стойки (73), взаимодействующие при помощи реверсивного защелкивания с деталью (8). Деталь (8) содержит ножку (80), закрепленную на центральной части (40) прокладки, и стержень (81) с головкой (82), взаимодействующей с концами полок (72).
ВАРИАНТЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Все фигуры соответствуют примерам осуществления настоящего изобретения.
Все вставки (3) выполнены путем формования литьем под давлением из ударопрочного ПС.
Все металлические корпуса выполнены путем штамповки алюминиевой полосы толщиной 0,21 мм с получением корпусов высотой Нс, как правило, равной 60 мм.
Прокладки выполнены из материала, выпускаемого под маркой CORELEN® в виде полосы толщиной е, равной 1,2 мм.
Этот материал содержит сердцевину из вспененного ПЭ или ЭПЭ толщиной 1 мм, при этом его полную многослойную структуру можно представить как ЭПЭ/крафт-бумага/Sn/ПВДХ, при этом слой ПВДХ находится в контакте с жидкостью, и в случае необходимости, смежные слои жестко соединяют друг с другом при помощи промежуточных слоев адгезива.
Для проведения испытаний использовали также прокладки типа ЭПЭ/ПЭ/ПВДХ/ПЭ или ПЭ/ПВДХ/ПЭ/ЭПЭ/ПЭ/ПВДХ/ПЭ.
Для установки упомянутых вставок в корпуса на внутреннюю сторону наружной юбки (21) наносят сетку из термосвариваемого материала и упомянутую вставку, как правило, содержащую упомянутую прокладку, запрессовывают до упора внутренней головки (30) в наружную головку (20).
Испытания укупоривания производили на бутылках со стеклянными кольцами артикулов BVP30Н60 и BVS30Р60.
А) Вставки и колпачки, показанные на фиг.1а-1d:
Изготовили вставки (3), показанные на фиг.1а-1d, имеющие наружный диаметр 29,3 мм и высоту Hi, равную 11,1 мм. Толщину Ej внутренней юбки (31) по впадине резьбы взяли равной 0,3 мм в качестве номинального максимального значения.
Вставки (3) содержат кольцевой язычок (32), находящийся на осевом расстоянии h1, равном 2,8 мм, при этом упомянутый язычок имеет радиальную ширину 1, равную 1,55 мм, - см. фиг.1b. Этот кольцевой язычок (32) содержит гибкий радиальный край (320), выполненный с возможностью сгибания вверх во время завинчивания колпачка на горлышке.
Радиус кривизны RC этих вставок (3) взят равным 0,79 мм.
На фиг.1а показан первый вариант выполнения вставки (прокладка (4) отсутствует), в котором упомянутый кольцевой язычок (32) и верхний конец резьбы (33) ограничивают кольцевую выточку (35) с осевой шириной 1,4 мм.
В варианте, показанном на фиг.1d, кольцевая выточка (35) ограничена в своей нижней части тремя зубцами или выступами (34), отстоящими друг от друга на 120°, при этом на фигуре 1d показан только один зубец.
Б) Вставки и колпачки, показанные на фиг.2а-2с:
Вставка (3) со своей прокладкой (4) также схематически показана на фиг.2а, эта же вставка показана после завинчивания на горлышке (5) на фиг.2b, чтобы проиллюстрировать упомянутое радиальное сжатие (6).
На фиг.2с более подробно и в увеличенном масштабе показано радиальное прижатие (6) бортика (41) прокладки (4) кольцевым язычком (32) вставки (3), установленной в металлическом колпачке (2).
В данном случае зона (60) перекрывания между бортиком (41) и язычком (32) его радиальным краем (320) расположена по существу вертикально таким образом, чтобы направление (61) прижатия по существу образовывало угол 90° с вертикалью.
В) Вставки и колпачки, показанные на фиг.4а и 4b:
Изготовили вставку (3) с радиусом кривизны RCi, равным 2,5 мм. Эту же вставку использовали для изготовления двух колпачков (1), отличающихся друг от друга радиусом кривизны RC металлического корпуса (2).
Корпус (2), показанный на фиг.4а, имеет радиус кривизны RC1, равный 1,5 мм, тогда как корпус (2), показанный на фиг.4b, имеет радиус кривизны RC2, равный 2,5 мм. Таким образом, внутри упомянутого корпуса образовалось свободное пространство (23) между упомянутым корпусом и упомянутой вставкой в случае корпуса, показанного на фиг.4а, тогда как такого пространства (23) нет в корпусе, показанном на фиг.4b.
Г) Колпачки с устройством наливания, показанным на фиг.5а и 5b:
Путем формования литьем под давлением из ПЭ изготовили устройство (7) наливания и деталь (8), выполняющую функцию временной опоры для устройства наливания и обеспечивающую автоматическую центровку устройства наливания относительно горлышка. При помощи термической сварки деталь (8) соединили с центральной частью (40) прокладки (4), содержащей нижний слой, также выполненный из ПЭ.
Деталь (8) жестко соединили с устройством (7) наливания, используя минимальное осевое усилие, достаточное для того, чтобы упомянутое устройство наливания не отделялось от детали (8) под действием собственного веса и чтобы прокладка (4) и деталь (8) оставались жестко соединенными с упомянутой вставкой (3) во время открывания упомянутого колпачка, при этом устройство (7) наливания остается жестко соединенным с горлышком за счет сил трения, создаваемых полками (72).
Е) Вставки и колпачки, показанные на фиг.7а:
Вставки и колпачки изготовили таким образом, чтобы направление (61) радиального сжатия образовало с вертикалью угол, находящийся в пределах от 45 до 90°.
Ж) Вставки и колпачки, показанные на фиг.7b и 7с:
Эти вставки изготовлены формованием с множеством лапок, образующих крючки (371), выполненные с возможностью взаимодействия с обжимной частью (53), находящейся под кольцом (54) венчика горлышка (5), таким образом, чтобы в упомянутой обжимной части (53) не происходило обжатия наружной юбки (21).
ПОЛУЧЕННЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ
Полученные колпачки (1) были завинчены на горлышках, как показано на левой части фиг.6, и обжаты на горлышке при испытаниях А-Е, как показано на правой части фиг.6.
С одной стороны, как показано на фиг.2с, 3а и 3b, было установлено, что колпачки в соответствии с настоящим изобретением не обладают особой чувствительностью как с точки зрения конечной герметичности, так и в плане момента отвинчивания по отношению к условиям завинчивания и обжатия, то есть к условиям укупоривания в целом, и что они являются также мало чувствительными к изменениям высоты укупориваемых бутылок.
Таким образом, в отличие от винтовых колпачков из предшествующего уровня техники герметичность и момент отвинчивания колпачка остаются по существу неизменными в течение всего процесса производства независимо от вида используемых стеклянных бутылок.
Для измерения герметичности колпачков бутылки емкостью 75 см3 заполнили под атмосферным давлением и при температуре 20°С красным вином крепостью 12° таким образом, чтобы получить свободный объем в 13 см3 над уровнем вина. После завинчивания и обжатия колпачков на бутылках бутылки постепенно нагревали и отмечали температуру, при которой появляются первые утечки, с учетом повышения давления в бутылке, которое тоже измеряется.
| Давление и температура утечки | Давление утечки | Температура утечки |
| Известный колпачок STELUXE® c прокладкой радиального сжатия | 1,40 бар или 0,140 МПа | 45°С |
| Колпачок согласно изобретению, показанный на фиг.1а и 4b | 2,75 бар или 0,275 МПа | 53,5°С |
Следует отметить, что при всех равных показателях колпачки в соответствии с настоящим изобретением обеспечивают гораздо более высокую герметичность по сравнению с известными колпачками.
Кроме того, испытания на хранение при температуре окружающей среды и при температуре 50°С показали, что момент отвинчивания находится в диапазоне от 11 до 13 фунтов/дюйм или от 1,24 до 1,47 Н/м, тогда как для открывания известного колпачка требуется гораздо более высокий момент:
| Момент отвинчивания в фунтах/дюйм и в Н/м | При температуре окружающей среды (после перехода к температуре утечки в нагревательном шкафу) |
| Известный колпачок STELUXE® c прокладкой радиального сжатия | От 14 до 17 фунтов/дюйм или от 1,58 до 1,92 Н/м |
| Колпачок согласно изобретению, показанный на фиг.1а и 4b | От 11 до 13 фунтов/дюйм или от 1,24 до 1,47 Н/м |
С другой стороны, наряду с повышением надежности укупоривания заявителем установлено, что использование колпачков в соответствии с настоящим изобретением позволяет повысить примерно на 10% скорость укупоривания без проявления каких-либо дефектов герметичности.
Кроме того, заявитель констатировал, что повышения герметичности можно добиться, не повышая значения момента отвинчивания при первом открывании, в отличие от известных колпачков.
Таким образом, отвинчивать колпачки в соответствии с настоящим изобретением могут даже пожилые люди.
Наконец, заявителем было установлено, что колпачки (1) в соответствии с настоящим изобретением могут обладать лучшей герметичностью при «высокой температуре» в варианте выполнения, показанном на фиг.4b, в котором упомянутый корпус и упомянутая вставка одновременно имеют относительно большой радиус кривизны. Таким образом, колпачки в соответствии с настоящим изобретением могут применяться во всем мире независимо от местных метеорологических условий.
ПРЕИМУЩЕСТВА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Вышеизложенное позволяет заключить, что винтовые колпачки в соответствии с настоящим изобретением имеют больше преимуществ по сравнению с известными колпачками, при этом их производство не требует дополнительных затрат и осуществляется с использованием тех же технологий и тех же материалов, что и при производстве колпачков из предшествующего уровня техники.
Ниже перечислены преимущества, обеспечиваемые настоящим изобретением.
Повышенная герметичность, практически не зависящая от отклонений в размерах бутылок и от условий укупоривания.
Повышенная герметичность во всем диапазоне допустимых температур.
Неизменный момент отвинчивания при первом открывании, причем существенно меньший момента отвинчивания известных колпачков.
Увеличение скорости укупоривания.
Возможность использования как для бутылок с вином, так и для укупоривания бутылок с крепкими алкогольными напитками и аперитивами.
СПИСОК ОБОЗНАЧЕНИЙ
| Винтовой колпачок для укупоривания | 1 |
| Вертикальное осевое направление | 10 |
| Металлический корпус | 2 |
| Наружная головка | 20 |
| Наружная юбка | 21 |
| Линия наименьшего сопротивления | 22 |
| Свободное пространство | 23 |
| Пластиковая вставка | 3 |
| Внутренняя головка | 30 |
| Внутренняя юбка | 31 |
| Кольцевой язычок | 32 |
| Гибкий радиальный край | 320 |
| Резьба | 33 |
| Зубец или выступ стопорения прокладки | 34 |
| Кольцевая выточка | 35 |
| Линия мостиков | 36 |
| Нижняя часть | 37 |
| Пятка | 370 |
| Крючок | 371 |
| Прокладка | 4 |
| Центральная часть | 40 |
| Периферический бортик | 41 |
| Горлышко бутылки | 5 |
| Венчик | 50 |
| Верхняя часть | 51 |
| Резьбовая часть или резьба | 52 |
| Обжимная часть | 53 |
| Кольцо венчика | 54 |
| Радиальное прижатие между 41 и 51 | 6 |
| Зона перекрывания между 41 и 320 | 60 |
| Направление сжатия | 61 |
| Устройство наливания | 7 |
| Вертикальная часть | 70 |
| Расширенная верхняя часть | 71 |
| Полки жесткого соединения с горлышком 5 | 72 |
| Стойки реверсивного соединения с 8 | 73 |
| Опорная деталь для 7, закрепленная на 40 | 8 |
| Ножка | 80 |
| Стержень | 81 |
| Головка | 82 |
1. Винтовой колпачок (1) для укупоривания, предназначенный для взаимодействия с горлышком (5) сосуда, в частности бутылки, предназначенной для розлива алкогольного напитка, в частности вина, при этом горлышко (5) содержит венчик (50) в своей верхней части и на боковой стенке содержит наружную резьбу (52) и обжимную часть (53), предназначенную для обжатия колпачка (1), при этом упомянутый колпачок (1) содержит а) наружный корпус (2), б) вставку (3), установленную в корпусе (2) и жестко соединенную с ним и содержащую внутреннюю головку (30) и внутреннюю юбку (31) с внутренней резьбой (33), предназначенной для взаимодействия с наружной резьбой (52) горлышка (5), и в) уплотнительную прокладку (4), содержащую центральную часть (40) и периферическую часть или бортик (41), при этом вставка (3) содержит средство радиального прижатия (6) уплотнительной прокладки (4) к горлышку (5) таким образом, чтобы, когда колпачок (1) завинчивают на горлышке (5), бортик (41) оказывался радиально сжатым между вставкой (3) и горлышком (5), а также чтобы герметичность и момент отвинчивания при открывании колпачка (1) существенно не зависели от осевого положения колпачка (1) по отношению к горлышку (5), отличающийся тем, что для формирования средства (6) радиального прижатия:
а) внутренняя юбка (31) содержит кольцевой язычок (32), отстоящий в осевом направлении на расстояние h1 от внутренней головки (30), образующей дно упомянутой вставки, для формирования кольцевой выточки (35) с осевой высотой, по меньшей мере, равной толщине е прокладки (4), при этом кольцевая выточка (35) ограничена в своей верхней части язычком (32), при этом язычок (32) имеет радиальную ширину l;
б) прокладка (4) может иметь диаметр, определяемый таким образом, чтобы бортик (41) мог взаимодействовать с кольцевой выточкой (35), при этом прокладка (4) представляет с упомянутым язычком кольцевую зону перекрывания, обеспечивающую жесткое соединение прокладки (4) со вставкой (3) перед завинчиванием колпачка (1) на горлышке (5) или после отвинчивания колпачка (1) от горлышка (5);
в) в случае когда колпачок (1) завинчен на горлышке (5), язычок (32) или гибкий радиальный край (320) язычка (32) и бортик (41) прокладки (4) взаимодействуют между собой, при этом язычок (32) или гибкий радиальный край (320) действуют на бортик (41) радиальным прижатием (6) таким образом, чтобы прижимать упомянутый бортик к упомянутому горлышку (5), с формированием зоны (60) перекрывания, наклоненной под углом более 45° к вертикали, между бортиком (41) и упомянутым язычком или радиальным краем (320) и с обеспечением герметичности колпачка (1), завинченного на горлышко (5).
2. Колпачок по п.1, в котором вставка (3) содержит множество стопорных зубцов или выступов (34), предпочтительно три зубца, отстоящих друг от друга на 120°, с формированием вместо резьбы (33) или в дополнение к ней нижней кольцевой зоны перекрывания для жесткого соединения прокладки (4) со вставкой (3).
3. Колпачок по п.1 или 2, в котором внутренняя юбка (31) вставки (3) имеет по впадине резьбы (33) толщину от 0,1 до 1 мм и предпочтительно от 0,15 до 0,5 мм.
4. Колпачок по п.1, в котором вставка (3) является резьбовой, предпочтительно выполненной путем литья из термопластического материала, выбираемого преимущественно из группы, в которую входят ПС, ПЭТ, ПА, полиолефины, такие, как ПЭ или ПП.
5. Колпачок по п.1, в котором корпус (2) выполнен из металла, в частности из алюминия, или из олова, или из многослойного металлопластика, обладающего способностью к обжатию.
6. Колпачок по п.1, в котором прокладку (4) выполняют из многослойного материала, содержащего предпочтительно способную сжиматься центральную сердцевину С из термопластического материала плотностью от 200 до 500 кг/м3, нижний слой 1, преимущественно из полиолефина или, возможно, из материала, не пропускающего кислород, предназначенного для соприкосновения с упомянутым спиртным напитком.
7. Колпачок по п.1, в котором вставка (3) имеет высоту Hi, меньшую высоты Нс упомянутого корпуса.
8. Колпачок по п.7, в котором высота Нс корпуса (2), по меньшей мере, в два раза превышает высоту Hi вставки (3), образуя колпачок с длинной юбкой.
9. Колпачок по п.8, в котором корпус (2) содержит средство для обнаружения или облегчения первого открывания, снабженное наружной юбкой (21) и предпочтительно выполненное в виде линии (22) наименьшего сопротивления или полоски для первого открывания, выполненной на упомянутой наружной юбке, при этом упомянутое средство выполняют на высоте между Нс и Hi таким образом, чтобы оно находилось над обжимной частью (53) горлышка (5), когда колпачок (1) завинчен на горлышке (5), при этом колпачок (1) обжимают на горлышке (5) с использованием локальной деформации наружной юбки (21) корпуса (2) на обжимной части (53) с возможностью его отвинчивания путем разрушения упомянутой линии наименьшего сопротивления или не снятия упомянутой полоски.
10. Колпачок по п.1, в котором вставка (3) имеет высоту Hi, по меньшей мере, равную высоте Нс корпуса (2).
11. Колпачок по п.10, в котором вставка (3) содержит средство для обнаружения или облегчения первого открывания, при этом упомянутая внутренняя юбка упомянутой вставки содержит в своей нижней части захватывающее средство, предназначенное для взаимодействия с упомянутой обжимной частью, когда упомянутый колпачок завинчивают и обжимают на упомянутом горлышке.
12. Колпачок по п.1, в котором корпус (2) снабжен внешней головкой и внешней юбкой, при этом радиус кривизны RC упомянутого корпуса в месте соединения между упомянутой наружной головкой и упомянутой наружной юбкой находится в пределах от 0,5 до 5 мм и предпочтительно равен 1,5 мм или 2,5 мм.
13. Колпачок по п.1, в котором корпус (2) имеет радиус кривизны RC, по меньшей мере, равный 2 мм, и в котором вставка (3) имеет радиус кривизны RCi, предпочтительно равный RC, таким образом, чтобы весь упомянутый корпус сжимал упомянутую вставку или находился в контакте с упомянутой вставкой с приданием упомянутой вставке повышенного теплового сопротивления.
14. Колпачок по п.1, в котором упомянутую вставку и упомянутый корпус жестко соединяют между собой путем запрессовки и/или при помощи адгезивного слоя, жестко соединяющего между собой наружную (21) и внутреннюю (31) юбки.
15. Колпачок по п.1, в котором со вставкой (3) или с прокладкой (4) жестко соединяют дополнительный элемент, остающийся жестко соединенным с горлышком (5) после отвинчивания колпачка (1), при этом упомянутый элемент, как правило, является устройством (7) наливания.
16. Колпачок по одному из пп.1, 2, 4-15, в котором кольцевая выточка (35) ограничена в своей нижней части внутренней резьбой (33), при этом уплотнительная прокладка (4) представляет с внутренней резьбой (33) кольцевую зону перекрывания.
17. Колпачок по одному из пп.1, 2, 4-15, в котором расстояние h1 составляет от 0,5 до 5 мм, а радиальная ширина l язычка (32) составляет предпочтительно от 0,2 до 2 мм.
