PL182682B1

PL182682B1 - Gwintowane zamknięcie do szczelnego zamykania pojemnika z gwintowaną główką

Info

Publication number: PL182682B1
Application number: PL96324079A
Authority: PL
Inventors: Bruno Zumbuhl
Original assignee: Bruno Zumbuhl
Priority date: 1995-06-14
Filing date: 1996-06-06
Publication date: 2002-02-28
Also published as: US6213321B1; WO1997000209A1; RU2176974C2; GEP20012365B; EP0879180B1; EP0879180A4; DE69626419D1; PL324079A1; AU5987496A; ATE233207T1; DE69626419T2; EP0879180A1

Abstract

1. Gwintowane zamkniecie do szczelnego zamykania pojemnika z gwintowana glówka, majace cylindryczna boczna scianke zamknieta od góry koncowa scianka z pierscieniowym zaglebieniem od wewnatrz, oraz pierscien sygnalizujacy ingeren- cje, lamliwie dolaczony do cylindrycznej bocznej scianki przy jej kolowej swobodnej krawedzi, przy czym pierscien sygnalizujmy ingerencje posiada klapki na swej wewnetrznej powierzchni, znamienny tym, ze pierscien (13) sygnalizujacy ingerencje ma górna, stozkowa sekcje (42) przy mostkach (40) laczacych ze swobodna krawedzia cylindrycznej bocznej scianki (12), stosun- kowo cienka srodkowa sekcje (48) polaczona z górna stozkowa sekcja (42) oraz grubszy od tej srodkowej sekcji (48) dolny, pierscieniowy, glówny korpus (53) ograniczony przez górna, przebiegajaca promieniowo, powierzchnie (54) oraz cylindryczna wewnetrzna powierzchnie (55) przy czym wymienione po- wierzchnie (54, 55) spotykaja sie przy ukosnie usytuowanym obszarze (60) o stosunkowo cienkim przekroju, przy którym to obszarze (60) jest przylaczonych przegubowo wiele promieniowo skierowanych do wewnatrz klapek (61), z których kazda posiada powierzchnie przebiegajaca promieniowo do wewnatrz od tego obszaru (60) przy czym klapki (61) sa przechylne do selektywne- go styku czesci tych powierzchni z górna, przebiegajaca promie- niowo, powierzchnia (54) albo z cylindryczna wewnetrzna po- wierzchnia (55) stanowiacymi ograniczniki przechylenia klapek (61) do wewnatrz FIG.1 PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest gwintowane zamknięcie do szczelnego zamykania pojemnika z gwintowaną główką. Zamknięcia takie, zazwyczaj o stosunkowo małej średnicy, są stosowane zwłaszcza do zamykania pojemników z zawartością pod ciśnieniem, w szczególności napojów bezalkoholowych, piwa i napojów gazowanych.

Tradycyjnie pojemniki takie są szczelnie zamykane za pomocą metalowych przykrywek nazywanych zwykle kapslami, które do zdjęcia wymagają narzędzia. Przez ostatnie 15-20 lat kapsle zostały prawie całkowicie zastąpione zamknięciami z żywicy syntetycznej kształtowanymi wtryskowO, albo, częściej, kształtowanymi przez tłoczenie. Zamknięcia te są zwykle wyposażone w pierścień sygnalizujący ingerencję, który zwisa z dolnej krawędzi cylindrycznej bocznej ścianki zamknięcia i jest dołączony do tej krawędzi przez łamliwe mostki, utworzone podczas operacji kształtowania lub przez oddzielną operację przecinania. Roczna produkcja tych zamknięć przewyższa produkcję zamknięć innych typów i nic dziwnego, że technologia związana z tymi zamknięciami jest wysoce rozwinięta.

Chociaż zamknięcia z żywicy syntetycznej tego typu mają wiele zalet, łącznie z możliwością zdejmowania bez użycia narzędzi i z możliwością ponownego szczelnego zamknięcia pojemnika, jeżeli po pierwszym otworzeniu nie zostanie zużyta cała zawartość, to jednak podczas ich wytwarzania istnieją znaczne problemy.

Jeden z problemów dotyczy tworzenia uszczelniającej wkładki pod wewnętrzną powierzchnią końcowej ścianki zamknięcia. Materiał zastosowany na zamknięcie, chociaż ma pewien stopień sprężystości, zazwyczaj nie ma odpowiednich właściwości płynięcia na zim182 682 no, by tworzyć gazoszczelne zamknięcie wylotu szyjki lub główki pojemnika. Funkcja gazoszczelności jest zazwyczaj realizowana przez wytworzenie wkładki z miękkiego materiału syntetycznego in situ, przy użyciu zamknięcia jako gniazda formy, w połączeniu ze stemplem poruszającym się ruchem posuwisto-zwrotnym, rozpłaszczającym i kształtującym odmierzoną ilość materiału. Zamknięcie jest wyposażone w sięgającą do wewnątrz wargę mającą średnicę mniejszą niż wewnętrzna średnica gwintu tworzącego podcięcie lub zagłębienie, kształtujące obrzeże rozpłaszczonej uszczelki. Ta część obrzeża uszczelki, która jest usytuowana tuż przy wewnętrznej stronie wargi, sprzęga się z powierzchnią końcową wylotu główki, by spowodować gazoszczelne zamknięcie. Zwykle część ta jest o przekroju nieco grubszym, w celu uzyskania większej sprężystości. Konstrukcja ta nie pozwala na spowodowanie uszczelnienia sięgającego na zewnątrz poza wewnętrzną krawędź wargi.

Trudniejszym problemem jest zapewnienie łamliwych żeber lub mostków, łączących dolną krawędź bocznej ścianki lub płaszcza zamknięcia z opaską lub pierścieniem sygnalizującym ingerencję. Mostki te muszą być wystarczająco silne, aby uniknąć pękania, kiedy zamknięcia są instalowane albo przez nakręcanie na gwint, albo przez wciskanie zamknięć na ich miejsce, jedńakże z możliwością łatwego złamania przy odkręcaniu zamknięcia. W tym celu zastosowano pewne człony mostkowe, które są silniejsze niż inne człony mostkowe i są usytuowane w określonych miejscach, przy czym konstrukcja taka częściowo spełnia swe zadanie, gdy pierścień sygnalizujący ingerencję jest dzielony i pozostaje przymocowany do bocznej ścianki po zdjęciu zamknięcia. Inne konstrukcje przewidują działanie krzywkowe, z wykorzystaniem pochylonych powierzchni przy dolnej krawędzi bocznej ścianki i górnej krawędzi pierścienia sygnalizującego ingerencję.

Najpospolitszą konstrukcją stosowaną do łamania mostków jest zastosowanie giętkich skrzydełek lub klapek. Przykładowo, stosuje się klapki, które sprzęgają się z zewnętrzną powierzchnią główki, by uniemożliwiać obrót pierścienia względem bocznej ścianki. Częściej klapki są przechylane wokół osi prostopadłej do osi zamknięcia i mają swobodne końce, które wchodzą pod promieniowo wystające obrzeże na zewnętrznej powierzchni główki pojemnika. Klapki są nie tylko przechylne względem wewnętrznej powierzchni pierścienia, ale są również giętkie, by umożliwić łatwe wyjmowanie z formy bez uszkodzenia. Stosunkowo cienki przekrój potrzebny do uzyskania tej giętkości ma działanie szkodliwe, ponieważ klapki nie są wystarczająco sztywne, by zapewnić szybkie łamanie mostków przy odkręcaniu zamknięcia. Problem ten jest rozwiązywany przez zastosowanie przebiegającego promieniowo do wewnątrz pasa na wewnętrznej powierzchni pierścienia, z którym klapki sprzęgają się po zagięciu pod kątem około 135 stopni. Sprzężenie to powoduje zmniejszenie skutecznej średnicy obrzeża na pierścieniu sygnalizującym ingerencję do średnicy mniejszej niż średnica analogicznego obrzeża na zewnętrznej powierzchni pojemnika tak, że pierścień ten nie może przejść przez obrzeże na pojemniku, a dalsze odkręcanie zamknięcia powoduje złamanie mostków. Stosowanie tej konstrukcji jest prawie nieuniknione tam, gdzie mostki mają niejednakową wytrzymałość. Jednakże konstrukcja ta wymaga znacznego stopnia odkręcenia zamknięcia zanim mostki zostaną złamane, a nie uzyskuje się znacznego działania dźwigniowego ułatwiającego złamanie mostków.

Z opisu US nr 5 107 998 jest znane gwintowane zamknięcie', w którym pierścień sygnalizujący ingerencję ma skierowany do wewnątrz dolny kołnierz, wspierający wiele haczykowych klapek. Podstawa klapek jest ukształtowana tak, by była połączona z krzywoliniową zewnętrzną częścią górnej powierzchni kołnierza wspierającego, przy czym, podczas odkręcania, kiedy klapka jest spychana do dołu, zwrócona do wewnątrz powierzchnia boczna porusza się naprzeciw usytuowanej bardziej wewnątrz górnej powierzchni kołnierza, a w tym punkcie dalszy ruch do dołu jest uniemożliwiony. Ruch ten wywołuje działanie dźwigniowe na zewnętrzną powierzchnię główki pojemnika i powoduje podzielenie pierścienia sygnalizującego ingerencję przed przerwaniem niektórych łamliwych członów mostkowych, tak że przy dalszym odkręcaniu niektóre mostki pozostają nie zerwane, a podzielony pierścień sygnalizujący ingerencję pozostaje przymocowany do płaszcza zamknięcia. Cały przekrój klapek jest stosunkowo znaczny tak, że siła ściskająca jest wywierana na stosunkowo cienką,

182 682 usytuowaną pośrodku część pierścienia sygnalizującego ingerencję, powodując podzielenie pierścienia w tym obszarze.

Z opisu US nr 4 938 370 jest znane gwintowane zamknięcie, w którym pierścień sygnalizujący ingerencję ma skierowane do wewnątrz klapki, przechylne do takiego stopnia, że zachodzą na zwróconą do wewnątrz, zasadniczo pionową powierzchnię obrzeżą, zmniejszając skuteczną wewnętrzną średnicę pierścienia sygnalizującego ingerencję tak, by była ona mniejsza niż średnica odpowiedniego obrzeża na główce pojemnika. Konstrukcja taka wymaga stosunkowo giętkiej lub wiotkiej klapki, która bardzo często jest stosunkowo cienka w przekroju. W rezultacie zamknięcie trzeba odkręcić w znacznie większym stopniu zanim łamliwe mostki łączące pierścień z płaszczem zamknięcia zostaną przerwane, często przy granicy sprzężenia gwintowego i bez uzyskania znacznego działania dźwigniowego.

Z opisu US nr 4 784 280 jest znane gwintowane zamknięcie do szczelnego zamykania pojemnika z gwintowaną główką, mające cylindryczną boczną ściankę zamkniętą od góry końcową ścianką z pierścieniowym zagłębieniem od wewnątrz, oraz pierścień sygnalizujący ingerencję, dołączony za pośrednictwem mostków do cylindrycznej bocznej ścianki, przy jej kołowej swobodnej krawędzi. Pierścień sygnalizujący ingerencję posiada, na swej wewnętrznej powierzchni, wiele elastycznych języczków. Pod tymi języczkami, z zachowaniem odstępu od nich, są usytuowane występy ograniczające ruch języczków w kierunku przeciwnym do korpusu zamknięcia. Języczki te uginają się względem korpusu pierścienia sygnalizującego ingerencję.

Gwintowane zamknięcie do szczelnego zamykania pojemnika z gwintowaną główką, mające cylindryczną boczną ściankę zamkniętą od góry końcową ścianką z pierścieniowym zagłębieniem od wewnątrz, oraz pierścień sygnalizujący ingerencję, łamliwie dołączony do cylindrycznej bocznej ścianki przy jej kołowej swobodnej krawędzi, przy czym pierścień sygnalizujący ingerencję posiada klapki na swej wewnętrznej powierzchni, według wynalazku charakteryzuje się tym, że pierścień sygnalizujący ingerencję ma górną, stożkową sekcję przy mostkach łączących ze swobodną krawędzią cylindrycznej bocznej ścianki, stosunkowo cienką, środkową sekcję połączoną z górną stożkową sekcją oraz grubszy od tej środkowej sekcji dolny, pierścieniowy, główny korpus ograniczony przez górną, przebiegającą promieniowo, powierzchnię, oraz cylindryczną wewnętrzną powierzchnię, przy czym wymienione powierzchnie spotykają się przy ukośnie usytuowanym obszarze o stosunkowo cienkim przekroju, przy którym to obszarze jest przyłączonych przegubowo wiele promieniowo skierowanych do wewnątrz klapek, z których każda posiada powierzchnię przebiegającą promieniowo do wewnątrz od tego obszaru, przy czym klapki są przechylne do selektywnego styku części tych powierzchni z górną, przebiegającą promieniowo, powierzchnią albo z cylindryczną wewnętrzną powierzchnią, stanowiącymi ograniczniki przechylenia klapek do wewnątrz.

Korzystnie, powierzchnię klapki przebiegającą promieniowo do wewnątrz od obszaru stanowią integralnie ukształtowane występy przy bocznej krawędzi klapki.

Ewentualnie, powierzchnię klapki przebiegającą promieniowo do wewnątrz od obszaru uzupełniają integralnie ukształtowane występy przy bocznej krawędzi klapki.

W rozwiązaniu według wynalazku, konstrukcja giętkiej klapki została zastąpiona przez przegubowo przymocowane klapki, które mają przekrój wystarczający, by uniemożliwić uginanie. Dzięki temu, podczas odkręcania zamknięcia, wolne końce klapek wywierają siłę na spodnią powierzchnię obrzeża pojemnika skierowaną przede wszystkim, równolegle względem osi zamknięcia, co powoduje szybkie oddzielenie pierścienia sygnalizującego ingerencję.

Kształt przekroju klapek umożliwia łatwe wyjmowanie zamknięcia z formy bez trudności i bez uszkodzeń.

Gwintowane zamknięcie według wynalazku zostało przedstawione, w przykładach wykonania, na rysunku, na którym: fig. 1 przedstawia zamknięcie w widoku z boku z częściowym przekrojem, fig. 2 przedstawia powiększony fragmentaryczny przekrój odpowiadający górnej lewej części fig. 1, fig. 3 przedstawia powiększony fragmentaryczny widok perspektywiczny, pokazujący konstrukcję przegubowo zamontowanych klapek, fig. 4 przedstawia widok jak na fig. 3, w innym przykładzie wykonania, fig. 5 przedstawia widok jak na fig. 3, w

182 682 jeszcze innym przykładzie wykonania, natomiast fig. 6 przedstawia widok jak na fig. 3, w kolejnym przykładzie wykonania.

Gwintowane zamknięcie, oznaczone ogólnie przez 10, ma konwencjonalną konfigurację, zawierającą końcową ściankę 11, boczną ściankę 12, pierścień 13 sygnalizujący ingerencję, przyłączony poprzez łamliwe mostki 14, oraz sprężystą wkładkę 15. Najkorzystniej zamknięcie to, za wyjątkiem wkładki 15, jest ukształtowane przez tłoczenie albo przez prasowanie z polipropylenu lub syntetycznych materiałów żywicznych o podobnych właściwościach. Wkładkę 15 wytwarza się przez osadzenie odmierzonej ilości materiału polimerowego w zagłębieniu w wewnętrznej powierzchni końcowej ścianki 11.

Końcowa ścianka 11 jest ograniczona przez zewnętrzną powierzchnię 20 i wewnętrzną powierzchnię 21 tworzącą zagłębienie 22, w którym utworzona jest wkładka 15. Spotyka się ona z boczną ścianką 12 przy zaokrąglonej krawędzi 24. Boczna ścianka 12 jest ograniczona przez zewnętrzną powierzchnię 25, na której, korzystnie, usytuowane są stykające się z palcami prążki 26, jak również przez wewnętrzną powierzchnię 27, mającą górną gwintowaną, część 28. Pierścień 13 sygnalizujący ingerencję jest dołączony do dolnej krawędzi bocznej ścianki 12 za pomocą łamliwych mostków 14. Ten pierścień 13 zawiera górną sekcję 42 w kształcie ściętego stożka, ograniczoną przez zewnętrzną powierzchnię 43 i zaokrągloną powierzchnię 44 kończącą się dolną krawędzią 45. Wewnętrzna powierzchnia 46 nieznacznie zwęża się i przebiega do dołu do obszaru krawędzi 45. Usytuowana pośrodku sekcja 48 ma stosunkowo cienki przekrój i jest ograniczona przez zewnętrzną powierzchnię 49 oraz wewnętrzną powierzchnię 50. Dolna sekcja 52 zawiera pierścieniowy główny korpus 53 o stosunkowo grubszym przekroju poprzecznym, ograniczony przez górną, przebiegającą, promieniowo powierzchnię 54 i wewnętrzną cylindryczną powierzchnię 55, przebiegającej do dolnej zwężającej się powierzchni 56, która spotyka się z przebiegającym do dołu obrzeżem 57. Powierzchnie 54 i 55 spotykają się w obszarze stosunkowo cienkiego przekroju poprzecznego, oznaczonym przez 60, od którego odchodzi wiele przegubowych klapek 61, korzystnie w liczbie ośmiu. Klapki 61 w stanie nienaprężonym przebiegają do wewnątrz, w przybliżeniu pod kątem trzydzieści stopni względem głównej osi zamknięcia i mają w przekroju poprzecznym zasadniczo kształt trójkątny. Każda klapka 61 jest ograniczona przez przebiegającą na zewnątrz powierzchnię 65 oraz powierzchnię końcową 66, która spotyka się z powierzchnią 65 w zaokrąglonym obrzeżu 67. Wewnętrzna, powierzchnia 68, przebiega do dołu od końcowej powierzchni 66, od krawędzi 69, do obszaru cienkiego przekroju 60, tworzącego przegub klapki 61, która jest stosunkowo sztywna. Od powierzchni 68 odchodzi para ukształtowanych występów 70 ograniczonych przez pierwszą i drugą powierzchnię 71 i 72 oraz przez powierzchnie końcowe 73. Na fig. 3 widać, że występy te są przeznaczone do stykania się z powierzchnią 55, stanowiącą ograniczenie drogi ruchu, który mogą wykonywać klapki 61, kiedy zamknięcie jest odkręcane. W tym położeniu zewnętrzna powierzchnia 65 jest usytuowana w przybliżeniu pod kątem 49 stopni względem głównej osi zamknięcia, natomiast w położeniu nienaprężonym powierzchnia ta jest usytuowana w przybliżeniu pod kątem 20 stopni od głównej osi. Klapki działają zatem tylko w trybie, w którym są one w stanie stosunkowo wyprostowanym, zapewniając przez to szybkie przerwanie łamliwych mostków podczas początkowej części operacji odkręcania. Przy przechylaniu do wewnątrz uzyskuje się znaczne działanie dźwigniowe, przez co przenoszona ręcznie siła wywierana przez użytkownika, w celu odkręcenia zamknięcia, jest znacznie zmniejszona.

Na figurach 4, 5 i 6 przedstawiono alternatywne przykłady wykonania, w których, aby uniknąć zbędnych powtórzeń, niektóre części składowe odpowiadające częściom podstawowego przykładu wykonania zostały oznaczone przez analogiczne oznaczenia z dodatkowymi cyframi 1,2 i 3 z przodu.

W przykładzie wykonania przedstawionym na fig. 4, występy 70 zostały zastąpione pojedynczym występem 170, aby nadać klapce 61 nieco większą sztywność, kiedy jest ona uginana do swej wewnętrznej granicy ruchu.

W przykładzie wykonania przedstawionym na fig. 5, pierścieniowy główny korpus 253 ma skróconą wysokość, by utworzyć nieco większe obrzeże 257, przez co oszczędza się w pewnym stopniu materiał, z którego ukształtowane jest zamknięcie.

182 682

W przykładzie wykonania przedstawionym na fig. 6 pierścieniowy główny korpus 353 jest przedłużony do wewnątrz pod obszar cienkiego przekroju 360 tak, że klapka 61 styka się raczej z górną promieniową powierzchnią 354, a nie z wewnętrzną cylindryczną powierzchnią 355, kiedy jest uginana, przy czym konstrukcja ta jest szczególnie odpowiednia tam, gdzie pierścień 13 sygnalizujący ingerencję nie jest oddzielany po zdjęciu zamknięcia.

W zamknięciu według wynalazku klapki 61 mają znaczny przekrój poprzeczny wzdłuż swej długości, ale mają przegubowe połączenie w miejscu o stosunkowo cienkim przekroju, tak że przechylają się zamiast uginać względem korpusu pierścienia 13 sygnalizującego ingerencję i wywierają siłę na spodnią powierzchnię obrzeża pojemnika skierowaną, przede wszystkim, równolegle względem osi zamknięcia, co powoduje szybkie oddzielenie pierścienia 13 sygnalizującego ingerencję.

182 682 <χ>

rO cxj CO LO uo LO

co

182 682

Χ.ΟΙ

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz. Cena 2,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Gwintowane zamknięcie do szczelnego zamykania pojemnika z gwintowaną główką, mające cylindryczną boczną ściankę zamkniętą od góry końcową ścianką z pierścieniowym zagłębieniem od wewnątrz, oraz pierścień sygnalizujący ingerencję, łamliwie dołączony do cylindrycznej bocznej ścianki przy jej kołowej swobodnej krawędzi, przy czym pierścień sygnalizujący ingerencję posiada klapki na swej wewnętrznej powierzchni, znamienny tym, że pierścień (13) sygnalizujący ingerencję ma górną, stożkową, sekcję (42) przy mostkach (40) łączących ze swobodną krawędzią cylindrycznej bocznej ścianki (12), stosunkowo cienką środkową sekcję (48) połączoną z górną stożkową sekcją (42) oraz grubszy od tej środkowej sekcji (48) dolny, pierścieniowy, główny korpus (53) ograniczony przez górną, przebiegającą promieniowo, powierzchnię (54) oraz cylindryczną wewnętrzną powierzchnię (55) przy czym wymienione powierzchnie (54, 55) spotykają się przy ukośnie usytuowanym obszarze (60) o stosunkowo cienkim przekroju, przy którym to obszarze (60) jest przyłączonych przegubowo wiele promieniowo skierowanych do wewnątrz klapek (61), z których każda posiada powierzchnię przebiegającą promieniowo do wewnątrz od tego obszaru (60) przy czym klapki (61) są przechylne do selektywnego styku części tych powierzchni z górną przebiegającą promieniowo, powierzchnią (54) albo z cylindryczną wewnętrzną powierzchnią (55) stanowiącymi ograniczniki przechylenia klapek (61) do wewnątrz.
2. Gwintowane zamknięcie według zastrz. 1, znamienne tym, że powierzchnię klapki (61) przebiegającą promieniowo do wewnątrz od obszaru (60) stanowią integralnie ukształtowane występy (70) przy bocznej krawędzi klapki (61).
3. Gwintowane zamknięcie według zastrz. 1, znamienne tym, że powierzchnię klapki (61) przebiegającą promieniowo do wewnątrz od obszaru (60) uzupełniają integralnie ukształtowane występy (70) przy bocznej krawędzi klapki (61).