PL177645B1

PL177645B1 - Pokrywka pojemnika, zwłaszcza butelki

Info

Publication number: PL177645B1
Application number: PL94313035A
Authority: PL
Inventors: Charles M. Tansey
Original assignee: Precision Valve Australia
Priority date: 1993-08-19
Filing date: 1994-08-19
Publication date: 1999-12-31
Also published as: KR100305456B1; DE69421818T2; MY127856A; SG43080A1; IL110654A; HUT74492A; SA94150239B1; DK0714367T3; DE69421818D1; BR9407354A; US5782369A; CA2169725A1; HU9600284D0; JP3521203B2; WO1995005321A1; JPH09501636A; EP0714367A1; NZ271041A; IN181348B; EP0714367A4

Abstract

1. Pokrywka pojemnika, zwlaszcza butelki z szyjka, wykonana ze sprezystego tworzywa sztucznego i zlozona z denka oraz ze stanowiacego jedna z nia calosc walcowego plaszcza, którego wewnetrzna powierzchnia jest zaopatrzona w elementy utrzymujace pokrywke na szyjce pojem- nika, wspólpracujace z odpowiednimi elementami szyjki pojemnika, a ponadto pokrywka jest rów- niez wyposazona w pierscieniowa uszczelke, wy- stajaca do dolu z dolnej powierzchni denka i skla- dajaca sie z walcowej czesci polaczonej z denkiem i umieszczonej wspólosiowo w poblizu walcowego plaszcza oraz z czesci stozkowej, skierowanej promieniowo do dolu i do wnetrza pokrywki i stanowiacej przedluzenie czesci walcowej uszczel- ki, przy czym walcowa czesc uszczelki ma sredni- ce wewnetrzna odpowiadajaca zewnetrznej sredni- cy szyjki pojemnika, na który nakrecana jest po- krywka, przy czym jej czesc stozkowa zagina sie pod naciskiem obrzeza szyjki pojemnika w kie- runku czesci walcowej tworzac gazoszczelne uszczelnienie miedzy szyjka pojemnika i pokryw- ka, znamienna tym, ze na górnej powierzchni stozkowej czesci (15) pierscieniowej uszczelki (13) znajduje sie, w poblizu jej obrzeza, element dociskowy, korzystnie w postaci zgrubienia, wspólpracujacy w polozeniu dokreconym po- krywki (10) z dolna powierzchnia jej denka (11). FIG. 1 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest pokrywka pojemnika, zwłaszcza butelki z szyjka, wykonana ze sprężystego tworzywa sztucznego i złożona z denka oraz ze stanowiącego jedną z nią całość walcowego płaszcza, którego wewnętrzna powierzchnia jest zaopatrzona w elementy utrzymujące pokrywkę na szyjce pojemnika, współpracujące z odpowiednimi elementami szyjki pojemnika. Ponadto pokrywka jest również wyposażona w pierścieniową uszczelkę, wystającą do dołu z dolnej powierzchni denka i składającą się z walcowej części połączonej z denkiem i umieszczonej współosiowo w pobliżu walcowego płaszcza oraz z części stożkowej, skierowanej promieniowo do dołu i do wnętrza pokrywki i stanowiącej przedłużenie części walcowej uszczelki, przy czym walcowa część uszczelki ma średnicę wewnętrzną odpowiadającą zewnętrznej średnicy szyjki pojemnika, na który nakręcana jest pokrywka, przy czym

177 645 jej część stożkowa zagina się pod naciskiem obrzeża szyjki pojemnika w kierunku części walcowej tworząc gazoszczelne uszczelnienie między szyjką pojemnika i pokrywką.

Znane są gwintowane pokrywki do zamykania i uszczelniania różnego rodzaju pojemników, zwłaszcza butelek, wyposażone w oddzielne wkładki uszczelniające, jak również znane są jednoczęściowe pokrywki z uszczelnieniem stanowiącym ich integralną całość, a w szczególności pokrywki butelek z napojami gazowanymi, zaopatrzone w zabezpieczenie przed „wyrzuceniem” butelki z pojemnika w czasie jej odkręcania.

Z australijskiego opisu patentowego nr AU 627746 znana jest jednoczęściowa pokrywka pojemnika z gwintowaną szyjką, wykonana ze sprężystego tworzywa sztucznego i składająca się z denka oraz ze stanowiącego z nią jedną całość - walcowego płaszcza zaopatrzonego w gwint wewnętrzny, współpracujący z gwintem szyjki pojemnika. Uszczelnienie między pokrywką i pojemnikiem tworzy pierścień uszczelniający, wystający do dołu z wewnętrznej powierzchni denka i złożony z części walcowej, połączonej z wewnętrzną powierzchnią denka i wystającej do dołu w pobliżu części walcowej płaszcza pokrywki, oraz ze stanowiącej jej przedłużenie - części stożkowej, skierowanej do dołu oraz do wnętrza pokrywki i zakończonej płaskim obrzeżem. Średnica części walcowej i części stożkowej pierścienia uszczelniającego jest tak dobrana, aby podczas zakręcania pokrywki na szyjkę butelki, część stożkowa została zawinięta do góry, stykając się z górnym obrzeżem szyjki butelki. Po dokręceniu pokrywki obrzeże pierścienia uszczelniającego zostaje zaciśnięte między denkiem a obrzeżem szyjki butelki, tworząc gazoszczelne uszczelnienie.

Stosowanie tego rodzaju pokrywek jest szczególnie korzystne w przypadku pojemników, zwłaszcza butelek jednorazowego użytku, w których wymiary szyjki mają bardzo wąskie tolerancje, zaś obwodowa powierzchnia styku obrzeża szyjki z uszczelkąjest stosunkowo mała, zapewniając dobre i pewne uszczelnienie. Natomiast w przypadku stosowania pokrywek pojemników wielokrotnego użytku, wymiary i kształt szyjki ulegają zwykle odkształceniom, będącym wynikiem uszkodzenia lub zużycia butelki, nie zapewniając już dobrego uszczelnienia.

W przypadku pojemników wielokrotnego użytku jest więc pożądane, aby powierzchnia styku szyjki pojemnika z uszczelką, czyli powierzchnia uszczelniająca, była odpowiednio większa. Stwierdzono jednak, że wraz ze wzrostem szerokości płaskiej części uszczelki zmniejsza się zdolność wywierania przez nią ciśnienia niezbędnego dla dociśnięcia szyjką pojemnika obrzeża części stożkowej uszczelki do denka pokrywki. Okazało się również, że zwiększenie szerokości stożkowej części pierścienia uszczelniającego również nie zapewnia uzyskania zwiększenia efektywnej powierzchni uszczelnienia.

Stwierdzono również, że stosowane do pojemników wielokrotnego użytku pokrywki zaopatrzone w oddzielną uszczelkę, na przykład uszczelkę obwodową lub okrągłą wkładkę uszczelniającą, jest o tyle niedogodne, że w przypadku „przekręcenia” gwintu, może on zostać łatwo zerwany powodując „wyrzucenie” pokrywki z szyjki pojemnika pod działaniem ciśnienia zawartego w nim gazu, czyli tzw. „wystrzał”, który zdarza się zwykle wtedy, gdy na przykład dziecko pomyli kierunek odkręcania pokrywki.

Celem wynalazku jest opracowanie takiej konstrukcji pokrywki pojemnika, zwłaszcza butelki, która umożliwi wyeliminowanie wymienionych wad i niedogodności znanych pokrywek, zapewniając pewne i dobre zamknięcie oraz uszczelnienie zamkniętego nią pojemnika.

Cel ten został zrealizowany w konstrukcji pokrywki do pojemnika, zwłaszcza butelki, według wynalazku, która charakteryzuje się tym, że na górnej powierzchni stożkowej części pierścieniowej uszczelki znajduje się, w pobliżu jej obrzeża, element dociskowy, korzystnie w postaci zgrubienia, współpracujący w położeniu dokręconym pokrywki z dolną powierzchnią jej denka.

Zgrubienie to ma korzystnie postać wystającego z górnej powierzchni stożkowej części pierścieniowej uszczelki - wypukłego pierścienia, ewentualnie podzielonego na segmenty.

Dolna powierzchnia denka pokrywki jest zaopatrzona w pierścieniowy, współosiowy z pokrywką, występ, wystający do jej wnętrza i współpracujący ze zgrubieniem na górnej powierzchni stożkowej części pierścieniowej uszczelki.

177 645

Pierścieniowy występ denka pokrywki jest korzystnie podzielony na segmenty współpracujące z segmentami pierścieniowego zgrubienia uszczelki.

Walcowa część i stożkowa część pierścieniowej uszczelki mają jednakową grubość, przy czym w przekroju poprzecznym pierścieniowej uszczelki kąt zawarty między walcową i stożkową częścią jest równy lub większy od 90° albo też, w innym rozwiązaniu, stożkowa część tej uszczelki ma największą, grubość w miejscu połączenia z walcową częścią i zmniejsza się w kierunku do obrzeża tej części stożkowej.

Badania eksploatacyjne pokrywki pojemnika według wynalazku wykazały, że pewne i dobre uszczelnienie zamkniętego nią pojemnika z napojami gazowanymi jest zależne od kształtu i właściwego usytuowania połączonej z wewnętrzną powierzchnią denka pierścieniowej uszczelki. Mianowicie, musi być ona tak usytuowana, aby po prawidłowym nakręceniu zakręceniu pokrywki na pojemnik i dokręceniu jej określonym momentem obrotowym (wynoszącym od 0,1 do 0,25 NxM) zawinięta do środka stożkowa część uszczelki pierścieniowej obejmowała górną część szyjki pojemnika i była dociskana jej obrzeżem do denka pokrywki. Zgrubienia i występy na obrzeżu pierścieniowej uszczelki, jak również na dolnej, wewnętrznej powierzchni denka pokrywki zapewniają dobre zamknięcie pojemnika i jego całkowitą szczelność.

Wynalazek jest uwidoczniony w przykładowych rozwiązaniach konstrukcyjnych na rysunku, na którym: fig. 1 - przedstawia pokrywkę według wynalazku w przekroju wzdłuż średnicy, przy czym lewa strona rysunku przedstawia tę pokrywkę przed nakręceniem jej na szyjkę pojemnika, zaś prawa strona - po jej nakręceniu na pojemnik; fig. 2 - odmianę konstrukcyjną pokrywki w przekroju wzdłuż średnicy, w takich samych położeniach jak na fig. 1; fig. 3 - fragment pokrywki według fig. 1 w położeniu przed jej zetknięciem z szyjką pojemnika, w przekroju wzdłuż średnicy; fig. 4 - ten sam fragment pokrywki w położeniu uszczelniającym szyjkę pojemnika, w przekroju wzdłuż śednicy, a fig. 5 - jeszcze inną odmianę pokrywki według wynalazku w takich samych położeniach jak na fig. 1, w przekroju wzdłuż średnicy.

Figury 1, 3, 4 i 5 przedstawiają pokrywkę 10, przeznaczoną do nakręcenia na szyjkę butelki z napojami gazowanymi, zaopatrzoną w zewnętrzny gwint 22 i złożoną z okrągłego denka 11 oraz ze stanowiącego z nią jedną całość - pierścieniowego płaszcza 12, zaopatrzonego w gwint wewnętrzny 23, przeznaczony do współpracy z gwintem zewnętrznym 22 szyjki 16 butelki luu pojemnika \wkonanego ze szkła 1 ub z tworzywa sztucznego.

Pokrywka 10, wykonana z polietylenu lub z polipropylenu o dużej gęstości i małej porowatości metodą wtryskową, jest wyposażona w pierścieniową uszczelkę 13. Część walcowa tej uszczelki wystaje z dolnej powierzchni denka 11 (fig. 1, 3 i 4) w pobliżu wewnętrznej powierzchni walcowego płaszcza 12 i jest współosiowa względem osi pokrywki. W swej dolnej części - część walcowa 14 uszczelki 13 jest połączona z jej częścią stożkową 15, odgiętą do dołu i do osi pokrywki, przy czym kąt zawarty w przekroju osiowym tej uszczelki 13, między jej częścią walcową 14 i częścią stożkową 15, jest równy lub większy od 90°.

Pierścieniowa uszczelka 13 może mieć w swym przekroju osiowym jednakową grubość na całej długości albo też grubość ta może być największa w miejscu połączenia z walcową częścią 14 i zmniejszać się w kierunku do obrzeża części stożkowej 15.

W rozwiązaniu pokrywki, przedstawionym na fig. 5, pionowa część pierścieniowej uszczelki 13 styka się bezpośrednio z narożem stanowiącym połączenie denka 11 i walcowego płaszcza 12 pokrywki. Stożkowa część 15 uszczelki 13 jest zaopatrzona na swej górnej powierzchni w pobliżu obrzeża - w element dociskowy, mający korzystnie postać pierścieniowego zgrubienia 17, ewentualnie podzielonego na segmenty. Również dolna powierzchnia denka 11 jest zaopatrzona w pobliżu swego obrzeża w wystający do dołu pierścieniowy występ 18, który w położeniu uszczelnionym pokrywki współpracuje z pierścieniowym zgrubieniem 17. Występ 18 może być również podzielony na segmenty współpracujące z odpowiednimi segmentami pierścieniowego zgrubienia 17 pierścieniowej uszczelki 13.

W czasie nakręcania pokrywki 10 na szyjkę 16 butelki lub pojemnika, stożkowa część jej pieścieniowej uszczelki 13 zawija się do góry, stykając się z górną częścią oraz z obrzeżem 19 szyjki 16. W położeniu dokręconym obrzeże tej części 15, zaopatrzone w pierścieniowe zgrubienie 17, zostaje dociśnięte przez obrzeże 19 szyjki 16 pojemnika do dolnej po177 645 wierzchni denka 11, przy czym pierścieniowe zgrubienie 17 tej uszczelki 13, dociskane do występu 18 na tej powierzchni, zapewnia dobre uszczelnienie pojemnika. W położeniu uszczelnionym obrzeże części stożkowej 15 uszczelki 13 zostaje zaklinowane między dociskającym go obrzeżem 19 szyjki 16 pojemnika i denkiem 11 pokrywki 10 (fig. 4), powodując równocześnie dociskanie odkształconej bocznej powierzchni tej części stożkowej 15 uszczelki 13 do bocznej górnej powierzchni 21 szyjki 16 pojemnika, dodatkowo zapewniając dokładność uszczelnienia jego wnętrza.

Pokrywka 10 według wynalazku jest ponadto wyposażona w znane łamliwe przęsła 24, tworzące osłabione połączenie dolnej krawędzi 25 walcowego płaszcza 12 z górną krawędzią 26, znajdującej się poniżej tego płaszcza 12, opaski 27. Oś każdego łamliwego przęsła 24 jest nachylona w stosunku do osi pokrywki w taki sposób, że jego górny koniec jest jest przesunięty w prawo względem dolnego końca. Wewnętrzna walcowa powierzchnia łamliwych przęseł 24 stanowi korzystnie przedłużenie wewnętrznej powierzchni zarówno walcowego płaszcza 12 pokrywki 10, jak i pierścieniowej opaski 27, natomiast zewnętrzna powierzchnia opaski 27 ma nieco mniejszą średnicę od średnicy walcowego płaszcza 12, a więc jej grubość jest nieco mniejsza od grubości tego płaszcza 12. Średnica zewnętrznej powierzchni łamliwych przęseł 24 jest jeszcze mniejsza od średnicy zewnętrznej opaski 27, wskutek czego grubość przęseł 24 jest znacznie mniejsza od grubości walcowego płaszcza 12, ułatwiając przerwanie tych przęseł w trakcie odkręcania pokrywki.

Wewnętrzna powierzchnia walcowego płaszcza 12 pokrywki 10 jest ponadto zaopatrzona w znany układ segmentów tworzących nitkę wewnętrznego gwintu 23, współpracującego z gwintem zewnętrznym 22 na powierzchni szyjki 16 pojemnika.

Natomiast wewnętrzna powierzchnia opaski 27 jest zaopatrzona w swej górnej części w wystające do środka znane segmenty 20, oddzielone przerwami 20a, przy czym dolna powierzchnia 28 tych segmentów jest stożkowa, natomiast górna powierzchnia jest w przybliżeniu prostopadła do osi podłużnej pokrywki.

Figura 2 przedstawia odmianę rozwiązania konstrukcyjnego pokrywki 30 według wynalazku, w której opaska 27 jest zaopatrzona na swej powierzchni wewnętrznej 32 w znany układ stożkowych segmentów 31, tworzących rodzaj haczyków. Każdy segment 31 składa się z części stożkowej 33 połączonej w miejscu 36, znajdującym się w pobliżu obrzeża 34 pierścieniowej opaski 27 - z jej wewnętrzną powierzchnią 32 i jest oddzielony przerwą od sąsiedniego segmentu 31. Stożkowa część 33 każdego segmentu 31 jest skierowana do wnętrza opaski 27 i do góry, i zakończona płaskim obrzeżem 35.

Walcowy płaszcz 12 pokrywki 10, 30 jest korzystnie zaopatrzony na swej zewnętrznej powierzchni w małe, pionowe żeberka, kończące się w pobliżu dolnego obrzeża tego płaszcza, a więc w pobliżu łamliwych przęseł 24. Ułatwia to chwycenie pokrywki palcami i wywarcie odpowiedniego, dla jej zakręcenia lub dokręcenia, momentu obrotowego.

177 645

Wykaz oznaczeń pokrywka denko pokrywki walcowy płaszcz pokrywki uszczelka pierścieniowa walcowa część uszczelki 13 stożkowa część uszczelki 13 szyjka pojemnika, zwłaszcza butelki pierścieniowe zgrubienie na obrzeżu górnej powierzchni stożkowej części 15 pierścieniowy występ na dolnej powierzchni denka obrzeże szyjki 16 pojemnika segment pierścieniowy

20a przerwa między segmentami boczna powierzchni szyjki 16 gwint zewnętrzny szyjki 16 gwint wewnętrzny walcowego płaszcza 12 łamliwe przęsło dolna krawędź walcowego płaszcza 12 górna krawędź opaski 27 pierścieniowa opaska znajdująca się poniżej płaszcza dolna stożkowa powierzchnia segmentu 20 kołnierz szyjki odmiana pokrywki stożkowy segment w postaci haczyka wewnętrzna powierzchnia opaski 27

32a odsadzenie stożkowa część segmentu 31 dolne obrzeże opaski 27 płaskie obrzeże segmentu 31 miejsce połączenia segmentu 31 z wewnętrzną powierzchnią 32 występ pod segmentem 20 występ pod przerwą 20a płaskie zgrubienie na zewnętrznej powierzchni opaski 27

177 645

FIG. 2 m 645

F/G-4

177 645

FIG. 5

177 645

F!G)1

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz. Cena 2,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Pokrywka pojemnika, zwłaszcza butelki z szyjką, wykonana ze sprężystego tworzywa sztucznego i złożona z denka oraz ze stanowiącego jedną z nią całość walcowego płaszcza, którego wewnętrzna powierzchnia jest zaopatrzona w elementy utrzymujące pokrywkę na szyjce pojemnika, współpracujące z odpowiednimi elementami szyjki pojemnika, a ponadto pokrywka jest również wyposażona w pierścieniową uszczelkę, wystającą do dołu z dolnej powierzchni denka i składającą się z walcowej części połączonej z denkiem i umieszczonej współosiowo w pobliżu walcowego płaszcza oraz z części stożkowej, skierowanej promieniowo do dołu i do wnętrza pokrywki i stanowiącej przedłużenie części walcowej uszczelki, przy czym walcowa część uszczelki ma średnicę wewnętrzną odpowiadającą zewnętrznej średnicy szyjki pojemnika, na który nakręcana jest pokrywka, przy czym jej część stożkowa zagina się pod naciskiem obrzeża szyjki pojemnika w kierunku części walcowej tworząc gazoszczelne uszczelnienie między szyjką pojemnika i pokrywką, znamienna tym, że na górnej powierzchni stożkowej części (15) pierścieniowej uszczelki (13) znajduje się, w pobliżu jej obrzeża, element dociskowy, korzystnie w postaci zgrubienia, współpracujący w położeniu dokręconym pokrywki (10) z dolną powierzchnią jej denka (11).
2. Pokrywka według zastrz. 1, znamienna tym, że zgrubienie (17) ma postać wystającego z górnej powierzchni stożkowej części (15) pierścieniowej uszczelki (13) - wypukłego pierścienia, ewentualnie podzielonego na segmenty.
3. Pokrywka według zastrz. 1, znamienna tym, że dolna powierzchnia denka (11) pokrywki (10) jest zaopatrzona w pierścieniowy, współosiowy z zakrętką, występ (18), wystający do wnętrza denka (11) i współpracujący ze zgrubieniem (17) na górnej powierzchni stożkowej części (15) pierścieniowej uszczelki (13).
4. Pokrywka według zastrz 2 albo 3, znamienna tym, że pierścieniowy występ (18) denka (11) jest podzielony na segmenty współpracujące z segmentami pierścieniowego zgrubienia (17) uszczelki (13).
5. Pokrywka według zastrz. 1, znamienna tym, że walcowa część (14) i stożkowa część (15) pierścieniowej uszczelki (13) mają jednakową grubość, przy czym w przekroju poprzecznym pierścieniowej uszczelki (13) kąt zawarty między jej częściami (14) i (15) jest równy lub większy od 90°.
6. Pokrywka według zastrz. 1, znamienna tym, że stożkowa część (15) pierścieniowej uszczelki (13) ma największą grubość w miejscu połączenia z walcową częścią (14) i zmniejsza się w kierunku do obrzeża tej części stożkowej (15), przy czym w przekroju poprzecznym pierścieniowej uszczelki (13) kąt zawarty między jej częściami (14) i (15) jest równy lub większy od 90°.