PL198788B1 - Wieczko puszki - Google Patents

Abstract

1. Wieczko puszki posiadaj ace okr ag l a p laszczyzn e srodkow a zawieraj ac a naci ecie linii zerwania, która tworzy obwód nieusuwalnej srodkowej p laszczyzny, nieroz laczne uszko po- siadaj ace cz es c noskow a oraz cz es c tyln a, za s po laczenie pomi edzy uszkiem i srodkow a p lasz- czyzn a stanowi przegub, wokó l którego uszko jest odchylane wzgl edem srodkowej p laszczy- zny, w wyniku czego tylna cz esc uszka jest uno- szona dociskaj ac cz esc noskow a do p lata od- darcia przerywaj ac lini e zerwania i wychylaj ac p lat oddarcia wzgl edem srodkowej p laszczyzny w celu utworzenia otworu, który posiada o s wi eksz a i o s mniejsz a, przy czym o s mniejsza le zy na srednicy srodkowej p laszczyzny, a o s wi eksza jest prostopad la do wspomnianej sred- nicy, znamienne tym, ze srednica srodkowej p laszczyzny (3) jest mniejsza ni z 46,6 mm, po- wierzchnia otworu jest mniejsza ni z 323 mm 2 , a wspó lczynnik kszta ltu jako stosunek du zej osi (Y-Y) do ma lej osi (X-X) wynosi od 1,3 do 1,7. PL PL PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest wieczko puszki.

Wynalazek dotyczy wieczek puszki o lepszej charakterystyce wylewania cieczy tzw. wieczek z dużym otworem LOE (ang.: large opening ends). Wynalazek dotyczy zwłaszcza kształtu dużych otworów, w wieczkach puszki o zmniejszonej średnicy środkowej płaszczyzny.

Typowo, aluminiowe lub metalowe puszki napełniane piwem, napojami bezalkoholowymi, itp., zaopatruje się w łatwo otwierane wieczka z uszkami, posiadające nieusuwalny płat oddarcia, który oddziera się i odchyla w dół do wnętrza puszki dla utworzenia otworu, poprzez który można uwolnić zawartość puszki. Otwór wykonywany w tradycyjnych puszkach jest generalnie mały w związku z czym nie bę dzie moż liwe wylewanie zawartoś ci z puszki w równomierny sposób, ponieważ ciecz wykazuje tendencje wypływu małymi strugami lub chlupnięciami. Jest to szczególnie trudne wtedy, gdy zawartość wypija się bezpośrednio z puszki, a chlupnięcia zmuszają do picia małymi łykami.

Dla poprawy wylewania i dostosowania do picia zaproponowano wieczka puszek z większymi otworami, przykładowo, w opisie patentowym nr US 5,711,448. Poprawę działania zwykle uzyskuje się poprzez wprowadzenie otworów o większej powierzchni niż dla opisanych powyżej otworów tradycyjnych. Charakterystyka wylewania cieczy z dużych otworów umożliwia uwolnienie zawartości puszki z wię kszymi natężeniami przep ł ywu niż dla otworów tradycyjnych, i z mniejszą iloś cią mał ych strug lub chlupnięć. Umożliwia to bezpośrednie wypicie zawartości puszki w sposób bardziej naturalny.

Wieczka puszek wykonuje się w wielu różnych rozmiarach, od 202 do 211 (wg umownej terminologii producentów puszek). Występuje ciągła tendencja zmniejszania rozmiarów wieczek puszek. Dla wszystkich puszek do napojów w ostatnim czasie stosowano wieczka 206, które wciąż używa się w wię kszoś ci puszek piwa w Europie. Natomiast dla puszek napojów bezalkoholowych standardem przemysłowym w Stanach Zjednoczonych Ameryki i w Europie są obecnie wieczka 202, przy czym występuje przemysłowy trend zmniejszenia wieczek 206 do wieczek 202. Tak więc puszki wytwarza się z wieczkami o coraz mniejszej średnicy, dla zmniejszenia kosztów poprzez zredukowanie ich ciężaru.

Zaproponowano także zmniejszenie średnicy środkowej płaszczyzny wieczka puszki, przy zachowaniu nominalnej średnicy wieczka, jak opisano w opisie nr WO 96/37414. Takie wieczka posiadają zewnętrzne obwodowe „zahaczenie, oddzielone od mniejszej średnicy środkowej płaszczyzny pochyloną ścianką boczną. Ścianka boczna jest pochylona pod kątem od 20° do 60° względem powierzchni środkowej płaszczyzny.

W miarę zmniejszania się środkowych płaszczyzn (w wyniku zmniejszenia rozmiaru wieczka puszki lub poprzez wprowadzenie pochylonych ścianek bocznych) coraz trudniej jest uzyskać otwór o powierzchni uznanej za niezbędną dla poprawy wylewania i picia, z powodu zmniejszenia odległoś ci pomiędzy nitem i ścianką boczną wieczka.

Celem obecnego wynalazku jest dostarczenie łatwo otwieranego wieczka puszki z uszkiem, posiadającego otwór o lepszej charakterystyce wylewania i picia, lecz odpowiedniego do zastosowania w wieczkach mają cych mniejszą średnicę środkowej pł aszczyzny niż tradycyjne wieczka standardowe 202. Wynalazek będzie odpowiedni do zastosowania w wieczkach 202 z pochylonymi ścianki bocznymi jak opisano powyżej, i standardowych wieczkach o mniejszej średnicy, jak na przykład 200 i poniż ej.

Wieczko puszki posiadające okrągłą płaszczyznę środkową zawierającą nacięcie linii zerwania, która tworzy obwód nieusuwalnej środkowej płaszczyzny, nierozłączne uszko posiadające część noskową oraz część tylną, zaś połączenie pomiędzy uszkiem i środkową płaszczyzną stanowi przegub, wokół którego uszko jest odchylane względem środkowej płaszczyzny, w wyniku czego tylna część uszka jest unoszona dociskając część noskową do płata oddarcia przerywając linię zerwania i wychylając płat oddarcia względem środkowej płaszczyzny w celu utworzenia otworu, który posiada oś większą i oś mniejszą, przy czym oś mniejsza leży na średnicy środkowej płaszczyzny, a oś większa jest prostopadła do wspomnianej średnicy, według wynalazku charakteryzuje się tym, że średnica środkowej płaszczyzny jest mniejsza niż 46,6 mm, powierzchnia otworu jest mniejsza niż 323 mm², a współ czynnik kształ tu jako stosunek duż ej osi do mał ej osi wynosi od 1,3 do 1,7.

Korzystnie otwór jest eliptyczny.

Korzystnie współczynnik kształtu otworu wynosi około 1,5.

PL 198 788 B1

Korzystnie środkowa płaszczyzna leży poniżej poziomu zewnętrznego obwodu wieczka, a ścianka boczna pomiędzy środkową płaszczyzną i zewnętrznym obwodem wieczka jest nachylona pod kątem od 20° do 60° względem płaszczyzny wieczka.

Korzystnie płat oddarcia posiada ponadto fałdę, która jest umieszczona w sąsiedztwie obwodu linii zerwania i części noskowej uszka.

Korzystnie fałda płata oddarcia jest zamknięta.

Wszystkie wymiary środkowej płaszczyzny podane w tym opisie dotyczą wymiarów matrycy, zastosowanej do wytworzenia środkowej płaszczyzny. Podana średnica środkowej płaszczyzny jest zatem średnicą wewnętrznego płata środkowej płaszczyzny. Twórcy odkryli, że charakterystyka wylewania i picia dla otworu w wieczku puszki bardziej zależy od współczynnika kształtu oraz orientacji otworu, niż od pola powierzchni otworu. Dlatego otwór w wieczku puszki o mniejszej średnicy środkowej płaszczyzny można zaprojektować z lepszą charakterystyką wylewania bez zwiększania jego powierzchni powyżej wartości progowej 323 mm², określonej w przytoczonym stanie techniki.

Kryterium oceny dobroci dużego otworu LOE będzie warunek, aby natężenie wypływu cieczy z otworu puszki z przestrzenią „odpowietrzenia” ponad powierzchnią cieczy przekraczał o szybkość przełykania dla przeciętnego konsumenta. Umożliwi to przeciętnemu konsumentowi wypicie zawartości puszki w naturalny sposób, bez wypływu małymi strugami lub chlupnięciami. Gdy natężenie przepływu z otworu puszki jest zbyt małe, to konsument będzie coraz bardziej przechylał puszkę dla zwiększenia natężenia wypływu, co spowoduje odcięcie przestrzeni powietrznej ponad powierzchnią cieczy, prowadząc do chlupnięcia. Alternatywnie, dla uzyskania równomiernego wylewania konsument będzie zmuszony pić zawartość puszki małymi łykami, wskutek małego natężenia przepływu.

Dla wieczka puszki z otworem, którego mniejsza oś leży na średnicy wieczka, a większa oś jest prostopadła do tej średnicy, można uzyskać znaczną poprawę wylewania poprzez wprowadzenie płata oddarcia (a w związku z tym otworu po zdarciu płata i odchyleniu w dół do wnętrza puszki) o współczynniku kształtu 1,3 do 1,7 (mniejsza oś : większa oś), korzystnie o współczynniku kształtu około 1,5.

Gdy współczynnik kształtu wynosi poniżej 1,3 otwór w puszce zbliża się do kształtu okrągłego, jak w tradycyjnych wieczkach. Natężenie przepływu dla takich otworów staje się zbyt małe i konsument bardziej przechyla wtedy puszkę niż jest to pożądane, dla zwiększenia natężenia przepływu, co prowadzi do niepożądanego chlupania. Gdy współczynnik kształtu przekracza 1,7 otwór w wieczku staje się wydłużony, co oznacza, że nawet niewielkie zmiany pochylenia puszki powodują duże zmiany natężenia przepływu. Tak więc dla współczynnika przepływu ponad 1,7 natężenie wypływu z otworu będzie zbyt podatne zmianom pochylenia puszki. Oznacza to, że dla uzyskania żądanego natężenia przepływu bez blokowania przelotu powietrza ponad powierzchnią cieczy, od konsumenta wymagana jest zbyt duża dokładność pochylenia.

Otwór ma korzystnie kształt eliptyczny, jako najbardziej odpowiedni dla uzyskania żądanego współczynnika kształtu z jednoczesnym zapewnieniem, aby ruch wychylenia przerywał całą długość linii zerwania. Natomiast poprawę zerwania linii przerwania można uzyskać poprzez zmianę konstrukcji uszka lub wprowadzenie fałdy, która wzmacnia środkową płaszczyznę wokół linii zerwania i uszka. Korzystnie, wieczko puszki posiada również fałdę na płacie oddarcia w sąsiedztwie obwodu linii zerwania, którą umieszczono wokół przedniej części noska na uszku. Taki układ fałdy wzmacnia płat oddarcia i zapobiega wykrzywieniu podczas otwierania, wspomagając przerwanie linii zerwania na całej jej długości.

Przedmiot zgłoszenia jest przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia wieczko puszki, według wynalazku, w rzucie z góry, fig. 2 - wieczko puszki pokazane na fig. 1, w przekroju, fig. 3 - dane natężenia przepływu wylewania dla różnych wieczek 202 o różnych rozmiarach otworu (pokazano 202 Standard, 202 LOE i 202 LOE z płaszczyzną środkową o zmniejszonej średnicy).

Na fig. 1 i 2 pokazano wieczko puszki 1 według wynalazku. Wieczko 1 posiada pochyloną ściankę boczną 2 oraz środkową płaszczyznę 3 o zmniejszonej średnicy D. Na środkowej płaszczyźnie 3 wykonano nacięcie linii zerwania 10, tworzące płat oddarcia 11. Linia zerwania 10 ma układ otwarty, a nieoznaczona powierzchnia pomiędzy początkiem i końcem linii zerwania 10 tworzy zawias 12. Wieczko 1 puszki może posiadać również uszko 20 z częścią noskową 2 w jednym końcu, która wystaje poza krawędź płata oddarcia 11. W drugim końcu uszka 20 występuje tylna część unosząca. Uszko 20 połączono ze środkową płaszczyzną 3 nitem 25 w sąsiedztwie linii zerwania 10, po drugiej stronie linii zerwania 10 względem części noskowej 21. Płat oddarcia 11 posiada zamkniętą fałdę 15 umieszczoną w sąsiedztwie obwodu płata oddarcia 11 oraz części noskowej 21 uszka 20.

PL 198 788 B1

Aby otworzyć puszkę unosi się tylną część uszka 20, które wychyla powierzchnię środkowej płaszczyzny 3 wokół nitu 25, dociskając część noskową 21 uszka 20 do płata oddarcia 11 w sąsiedztwie linii zerwania 10. Ruch ten przerywa część linii zerwania 10 przebiegającą poniżej uszka 20 i uwalnia gaz zgromadzony w puszce do atmosfery (tzw. „pop”). Dalsze unoszenie uszka 20 powoduje dalsze przerwanie na obwodzie linii zerwania 10 i płat oddarcia 11 odchyla się poza powierzchnię środkowej płaszczyzny 3, do wnętrza korpusu puszki wokół części zawiasu 12, tworząc otwór w wieczku 1 puszki. Fał da 15 na pł acie oddarcia 11 usztywnia pł at i zapobiega jego wykrzywieniu podczas otwierania wieczka 1. Sprzyja to propagacji pękania linii zerwania 15 wokół obwodu płatu oddarcia 11 do części zawiasu 12. Powstały otwór posiada małą oś X-X leżącą na średnicy wieczka 1 i dużą oś Y-Y prostopadłą do tej średnicy w miejscu, gdzie występuje największy wymiar wzdłuż tej osi.

Jak pokazano na fig. 1, gdy płaszczyzna środkowa 3ma mniejszą średnicę, to mniejsza oś otworu jest ograniczona zmniejszoną odległością pomiędzy nitem 25 i początkiem bocznej ściany 30. Oznacza to, że trudno jest uzyskać otwór posiadający większą powierzchnię niż 323 mm², co ustalono w znanym rozwią zaniu za wielkość otworu potrzebną do uzyskania poprawy wylewania cieczy. Twórcy ustalili możliwość uzyskania poprawy wylewania cieczy z otworu posiadającego powierzchnię mniejszą niż 323 mm² pod warunkiem, że współczynnik kształtu otworu duża oś (Y-Y) : mała oś (X-X) wynosi 1,3 do 1,7.

Wykonano szereg prób dla zmierzenia szybkości wylewania cieczy z puszek zaopatrzonych w wieczka posiadające różnej wielkości otwory i środkowe płaszczyzny. W badaniach otwierano puszkę testową i następnie obracano ją z położenia pionowego do poziomego w czasie trzech sekund. Zawartość puszki wylewano w swobodny sposób oraz mierzono natężenie wypływu w określonych, stałych odstępach czasu.

Na fig. 3 pokazano wyniki badań trzech wieczek 202 z różnie skonfigurowanymi środkowymi płaszczyznami i różnymi wielkościami otworu: tradycyjny otwór 202 LOE, A; otwór 202 LOE według wynalazku, ze zmniejszoną średnicą płaszczyzny środkowej, B; i tradycyjne wieczko 202 ze standardowym rozmiarem otworu C. Jak pokazano na fig. 3, tradycyjne wieczko 202 C z otworem o powierzchni 290 mm² i współczynniku kształtu 1,1 wykazywało zaburzenia natężenia wypływu (chluśnięcia) oraz wymagało najdłuższego czasu dla uzyskania maksymalnego natężenia wypływu. Wieczko 202 LOE A o powierzchni otworu 384,5 mm² i współczynniku kształtu 1,47 wykazało znacznie mniejsze zaburzenia wypływu cieczy i uzyskało znacznie wyższe natężenie wypływu w najkrótszym czasie. Natomiast wieczko 202, według wynalazku, B, posiadające zmniejszoną średnicę środkowej płaszczyzny i otwór o powierzchni 314 mm² oraz współczynnik kształtu około 1,5 wykazało znaczną poprawę wylewania (z mniejszymi zaburzeniami natężenia przepływu oraz większym natężeniem przepływu w funkcji czasu) w porównaniu ze standardowym wieczkiem 202. Wykres natężenia przepł ywu w funkcji czasu dla wieczka 202 LOE według wynalazku, B, przedstawia charakterystykę roboczą porównywalną ze znanym wieczkiem 202 LOE, A.

Claims (6)

1. Wieczko puszki posiadające okrągłą płaszczyznę środkową zawierającą nacięcie linii zerwania, która tworzy obwód nieusuwalnej środkowej płaszczyzny, nierozłączne uszko posiadające część noskową oraz część tylną, zaś połączenie pomiędzy uszkiem i środkową płaszczyzną stanowi przegub, wokół którego uszko jest odchylane względem środkowej płaszczyzny, w wyniku czego tylna część uszka jest unoszona dociskając część noskową do płata oddarcia przerywając linię zerwania i wychylając płat oddarcia względem środkowej płaszczyzny w celu utworzenia otworu, który posiada oś większą i oś mniejszą, przy czym oś mniejsza leży na średnicy środkowej płaszczyzny, a oś większa jest prostopadła do wspomnianej średnicy, znamienne tym, że średnica środkowej płaszczyzny (3) jest mniejsza niż 46,6 mm, powierzchnia otworu jest mniejsza niż 323 mm², a współczynnik kształtu jako stosunek dużej osi (Y-Y) do małej osi (X-X) wynosi od 1,3 do 1,7.

2. Wieczko według zastrz. 1, znamienne tym, że otwór jest eliptyczny.

3. Wieczko według zastrz. 2, znamienne tym, że współczynnik kształtu otworu wynosi około 1,5.

4. Wieczko według zastrz. 1, znamienne tym, że środkowa płaszczyzna (3) leży poniżej poziomu zewnętrznego obwodu wieczka (1), a ścianka boczna (2) pomiędzy środkową płaszczyzną (3) i zewnętrznym obwodem wieczka (1) jest nachylona pod kątem od 20° do 60° względem płaszczyzny wieczka (1).

PL 198 788 B1

5. Wieczko według zastrz. 1, znamienne tym, że płat oddarcia (11) posiada ponadto fałdę (15), która jest umieszczona w sąsiedztwie obwodu linii zerwania (10) i części noskowej (21) uszka (20).

6. Wieczko według zastrz. 5, znamienne tym, że fałda (15) płata oddarcia (11) jest zamknięta.