PL218389B1 - Zamknięcie koronowe - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Wynalazek dotyczy uszczelki zamknięcia koronowego, potocznie nazwanego kapslem, przeznaczonego głównie jako zamknięcie do butelek.

Zamknięcie koronowe służy do zamykania butelek zawierających napoje szczególnie gazowane. Rolą jego jest zapewnienie szczelności i zapobieżenie ubytkowi dwutlenku węgla w przypadku napojów gazowanych.

Dotychczas produkowane zamknięcie koronowe składa się z dwóch elementów: stalowego korpusu wykonanego w procesie tłoczenia wyciętego krążka cienkiej stalowej blachy, który po przetłoczeniu przyjmuje kształt cylindryczny z charakterystycznie ukształtowaną pobocznicą w formie regularnych ząbków, oraz uszczelki z tworzywa sztucznego przymocowanej do wewnętrznej powierzchni denka cylindra, której celem jest zapewnienie szczelności zamknięcia we współpracy z powierzchnią szyjki butelki. Stosowane uszczelki posiadają różne kształty.

Np. z brytyjskiego opisu patentowego GB 714981 (Bouchon Couronne, publ. 08.09.1954) dotyczącego zamknięcia koronowego do butelek, znana jest wkładka uszczelniająca, która składa się z grubszego, zewnętrznego pierścienia o kwadratowym przekroju poprzecznym i wewnętrznej, cieńszej płytki, i dodatkowo ta płytka środkowa może posiadać kuliste zgrubienia.

W opisie patentowym WO 2009/007777 (Bindschedler Thomas Jean Noel, Merino Caballero Alfredo Abel, publ. 15.01.2009) ujawnione zostało zamknięcie koronowe do butelek, którego uszczelka, umieszczona na wewnętrznej stronie panelu, po zaciśnięciu styka się z i uszczelnia krawędzie butelki. Na krawędzi uszczelki może znajdować się podwójna lub pojedyncza warga. W przypadku wargi podwójnej krawędź uszczelki styka się z wewnętrzną i zewnętrzną częścią szyjki butelki. Warga pojedyncza korzystnie styka się z wewnętrzną częścią krawędzi butelki.

Znane powszechnie uszczelki mogą stanowić także płaską powierzchnię kolistą, której krawędzie stykają się z górną powierzchnią szyjki butelki.

Celem oszczędności kosztów produkcji zamknięć koronowych do butelek dąży się do zmniejszenia ilości materiałów koniecznych do wytworzenia kapsla, na przykład poprzez obniżenie grubości blachy zastosowanej do wytworzenia stalowej wytłoczki stanowiącej korpus zamknięcia. Niekorzystnym efektem zmniejszania grubości blachy zastosowanej w zamknięciu koronowym jest pogorszenie się jego właściwości uszczelniających. Przy cienkiej blasze istnieje większe ryzyko utraty szczelności, a w następstwie tego wycieku napoju lub, w przypadku napojów gazowanych, utraty dwutlenku węgla poniżej limitu kwalifikującego napój do spożycia.

Celem wynalazku jest zapewnienie wytrzymałego i bezpiecznego zamknięcia butelki, nawet przy zastosowaniu cienkiej blachy do produkcji zamknięcia koronowego.

Cel ten został osiągnięty poprzez wyposażenie zamknięcia koronowego w specjalnie skonstruowaną uszczelkę, zapewniającą wytrzymałość zamknięcia.

Jednocześnie zastosowanie rozwiązania według wynalazku znaczenie poprawia parametry wytrzymałościowe w zamknięciach wytworzonych przy wykorzystaniu standardowej grubości blachy.

Zamknięcie koronowe, według wynalazku, stanowi cylindryczną wytłoczkę z blachy stalowej, której pobocznica jest odgięta na zewnątrz i ma kształt charakterystycznej koronki. Zamknięcie zawiera uszczelkę o pogrubionym pierścieniu okalającym. Pierścień ten ukształtowany jest w wypukłość o kształcie trójkąta prostokątnego, którego przeciwprostokątna - odcinek b, łączy się łagodnym łukiem z brzegiem - odcinek a, uszczelki. Zamknięcie charakteryzuje się tym, że długość przyprostokątnej leżącej naprzeciw kąta x mierzona od punktu przecięcia prostej wyznaczonej przez odcinek a z tą przyprostokątną a wierzchołkiem wynosi przynajmniej 1,16 mm, a wartość kąta x wynosi od 25° do 37°.

Dzięki nowemu kształtowi, podczas kontaktu uszczelki z krawędzią szyjki butelki wierzchołek wypukłości wchodzi do szyjki butelki zmniejszając do możliwego minimum średnicę powierzchni, na którą działa ciśnienie gazu zamkniętego w butelce, a jej kształt opisany podanymi charakterystycznymi wymiarami zapewnia utrzymywanie szczelności przy przemieszczeniach stalowego korpusu obciążonego ciśnieniem.

Przedmiot wynalazku w przykładzie wykonania został przedstawiony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przekrój poprzeczny zamknięcia koronowego, a fig. 2 przedstawia przekrój fragmentu uszczelki z wypukłością.

Zamknięcie koronowe do butelek, według wynalazku, składa się z metalowej wytłoczki 1 z pobocznicą odgiętą na zewnątrz w kształcie charakterystycznej koronki 2, która służy do zaciśnięcia zamknięcia na szyjce butelki. Na wewnętrznej stronie wytłoczki 1 umieszczona jest uszczelka 3 staPL 218 389 B1 nowiąca warstwę materiału mającego za zadanie dokładne przyleganie do szyjki butelki, a tym samym jej szczelne zamknięcie. Zazwyczaj wkładka uszczelniająca 3 wykonana jest z naturalnego lub syntetycznego kauczuku, lub innego materiału termoplastycznego lub elastomeru.

W miejscu styku uszczelki 3 z górną powierzchnią szyjki butelki uszczelka 3 posiada wypukłość 4, która ma kształt trójkąta prostokątnego, którego przeciwprostokątna - odcinek b, łączy się łagodnym łukiem z brzegiem - odcinek a, uszczelki 3. Najwyższy punkt wypukłości stanowi wierzchołek 5, natomiast wewnętrzna powierzchnia płaska uszczelki 3 stanowi najcieńszą warstwę.

Po umieszczeniu zamknięcia koronowego na szyjce butelki wierzchołek 5 wchodzi do szyjki butelki. Długość przyprostokątnej leżącej naprzeciw kąta x mierzona od punktu przecięcia prostej wyznaczonej przez odcinek a z tą przyprostokątną a wierzchołkiem 5 wynosi co najmniej 1,16 mm, niemniej jednak pożądany efekt zapewniony jest także przy długości tej przyprostokątne zawartej w przedziale od 1,16 mm do 2 mm.

Optymalna wartość kąta ostrego pomiędzy prostymi zawierającymi odcinki a i b wynosi 37°, jednakże parametry graniczne tego kąta zapewniające szczelne zamknięcie mieszczą się w przedziale od 25° do 37°.

W części znajdującej się nad pustą przestrzenią butelki warstwa wkładki uszczelniającej 3 stanowi jednolitą cienką powłokę. Najczęściej stosowana grubość tej powłoki wynosi 0,1 mm, choć w razie potrzeby grubość ta może się zmieniać. Standardowa wartość średnicy wkładki uszczelniającej 3 mierzona w odległości pomiędzy wierzchołkami 5 wynosi 19 mm, natomiast średnica całej wkładki uszczelniającej wynosi zazwyczaj 24,76 mm.

Zalety rozwiązania polegają na możliwości redukcji grubości blachy przy uzyskaniu takich samych parametrów zamknięcia jak dla rozwiązania stosowanego dotychczas, co przekłada się na efekt ekonomiczny produkcji tego typu zamknięć.

Claims (1)

1. Zamknięcie butelki stanowiące cylindryczną wytłoczkę (1) z blachy stalowej, której pobocznica (2) jest odgięta na zewnątrz i ma kształt charakterystycznej koronki, wyposażone w uszczelkę (3) o pogrubionym pierścieniu okalającym ukształtowanym w wypukłość (4), która ma kształt trójkąta prostokątnego, którego przeciwprostokątna - odcinek (b), łączy się łukiem z brzegiem - odcinek (a), uszczelki (3), znamienne tym, że długość przyprostokątnej leżącej naprzeciw kąta x mierzona od punktu przecięcia prostej wyznaczonej przez odcinek (a) z tą przyprostokątną a wierzchołkiem (5) wynosi co najmniej 1,16 mm, natomiast wartość kąta x wynosi od 25° do 37°.