PL208827B1 - Przysłona wargowa - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest przesłona wargowa, zwłaszcza zamknięć do pojemników, w szczególności wykonanych z elastycznych tworzyw, umoż liwiająca dozowanie płynów wyciskanych z pojemników z pożądaną zmianą intensywnoś ci strumienia, przeciwdział ają ca samoczynnemu wyciekowi zawartości pojemników przy ich postawieniu na nakrętce, zapobiegająca opryskaniu użytkownika i ograniczająca możliwość oklejania wy lewki zawartoś cią opakowania.

Znane są liczne rozwiązania problemu będącego celem opracowania. I tak z opisu zawartego w zgł oszeniu P-313514 znany jest zawór dozuj ą cy, który moż e być przyłączany do pojemnika poprzez gwinty na osłonie obwodowej pierwszego lub drugiego kołnierza i dopełniające gwinty na szyjce pojemnika. Ponadto, w celu uzyskania efektu oddziaływania kapilarnego (w szczególności ściekania do wnętrza butelki resztek płynów o małej lepkości), zastosowano dodatkowy sztywny pierścień stykający się ze spodnią powierzchnią elastycznego członu. Wszystkie te elementy osadzone są w nakrętce zamykającej pojemnik z płynem. Zawór według tego rozwiązania składa się z kilku odrębnych części, które należy kolejno montować w nakrętce przeznaczonej do zamykania pojemnika z cieczą. W szczególności, gwintowane połączenia komplikują proces montażu a przez to utrudniają jego automatyzację, co w warunkach wymaganej dużej wydajności jest czynnikiem negatywnym w ocenie przydatności.

Z opisu wynalazku 314118 znany jest zawór szczelinowy znamienny tym, ż e elastyczna przepona i sztywny opierścień są formowane w jednej operacji metodą wtrysku dwuskładnikowego. Istotną wadą tego rozwiązania jest konieczność wykonania i stosowania form wtryskowych, z konieczności wielogniazdowych, o wielkiej precyzji i powtarzalności wymiarowej wszystkich gniazd i stempli. Konieczne jest także, dla uzyskania powtarzalnej, stabilnej grubości ścianek kolejno przepony i następnie pierścienia (lub odwrotnie), w głębi tego samego narzędzia, niezwykle precyzyjne pozycjonowanie cofnięcia połówki formy w celu wtryśnięcia drugiego składnika. Ponadto, konieczne jest zachowanie szczególnie wąskiego przedziału temperatury chłodzenia formy w każdym jej punkcie oraz temperatury wtryskiwanych składników. Każde odchylenie któregoś z powyższych parametrów od zadanych - bardzo wąskich granic, każde wyrobienie współpracujących elementów formy i wtryskarki, następujące nieuchronnie w czasie użytkowania, musi skutkować pogrubieniem lub pocienieniem elastycznej przepony lub sztywnego pierścienia, a przez to w zmianą własności hydrodynamicznych zaworu.

Z opisu zawartego w zgłoszeniu P-354250 znany jest zespół dozujący składający się nakrętki i połączonej z nią zawiasem przykrywki posiadają cej wylewkę , w której otwór wepchni ę to jednoczę ściowy, elastyczny zawór. Gdy przykrywka jest nałożona na nakrętkę, wówczas przy wyciskaniu zawartości butelki korzysta się z działania elastycznego zaworu, a po jej odchyleniu można bezpośrednio wylewać płyn. Jednak w obu przypadkach butelka, po odstawieniu, nie jest całkowicie zamknięta, bowiem elastyczny zawór wepchnięty w otwór wylewki nie zapewnia wymaganej hermetyczności. Butelki z takim zespołem dozującym nie można postawić na nakrętce. W przypadku stosowania pojemników do pakowania środków spożywczych konieczna byłaby dodatkowa - trzecia - przykrywka, której w tym rozwiązaniu nie ma. Ponadto energiczny nacisk na napełnioną, skierowaną w dół butelkę, przy zamkniętej przykrywce z zaworem, może wywołać odchylenie - otwarcie przykrywki i wylanie się całej zawartości.

Analogiczne co do istoty względem zgłoszenia P-344250 jest rozwiązanie podane w opisie P-347475, w którym podano, że dla zakrycia zewnętrznego otworu wylewki umieszczonej także w nakrywce, w której umieszczono zawór dozujący, można zastosować m.in. folię. Jednak w momencie pierwszego otwarcia folię z nad otworu trzeba usunąć i otwór odsłonić, co powoduje, że pojawia się brak elementu, którym można by ów otwór ponownie zamknąć. W przypadku produktów niespożywczych, nalanych do butelki, takie rozwiązanie może nie mieć istotnego znaczenia dla jakości produktu znajdującego się w butelce (chociaż dla niewielu), jednak ze względu na bezpieczeństwo dzieci oraz inne czynniki, w szczególności dot. higieny produktów żywnościowych, nie wydaje się aby to rozwiązanie było korzystne. I w tym przypadku widoczne jest istotne zagrożenie dla użytkownika wynikające z możliwości niekontrolowanego otwarcia nakrywki i oblania się zawartością butelki. Wydaje się bezcelowe umieszczanie w nakrywce zaworka dozującego, bowiem zatrzask przytrzymujący musiałby być niezwykle silny i trudny do otwarcia aby przeciwdziałał takiemu niekontrolowanemu otwarciu.

Z opisów FR-C-673584 i EP-B-395380 znane są rozwią zania polegające na nacią ganiu elastycznych przepon z naciętymi szczelinami na wywinięte na zewnątrz krawędzie wylewek pojemników, posiadających odpowiednio ukształtowane kołnierze z brzegiem wywiniętym w stronę przeciwną do

PL 208 827 B1 wylewki. Rozwiązanie tego typu utrudnia wykonanie czynności montażowych, przez co zwiększa koszty wyrobu i zmniejsza wydajność procesu produkcyjnego.

Z kolei z europejskiego opisu EP-A-586778 znana jest konstrukcja zaworów szczelinowych wykonanych w całości w jednej operacji z gumopodobnego materiału wraz z kołnierzem, które są nakładane i dociskane do krawędzi otworu pojemnika za pomocą elementu mocującego wieczko. Takie rozwiązanie także utrudnia mechanizację poszczególnych operacji, bowiem nałożenie zaworu szczelinowego i dociśnięcie nakrętki, czyli dwie odrębne czynności, trzeba wykonać kolejno na butelce uprzednio napełnionej już płynem.

Znane jest także rozwiązanie podane w europejskim opisie EP-A-442379, według którego przepona jest wytłaczana z równoczesnym osadzaniem w otworze wieczka stanowiącym formę. Mechaniczne zakotwienie przepony w otworze wy lewki oraz jej uszczelnienie wymaga prowadzenia procesu pod nadzorem i z wielką starannością, a uzyskanie pewnego osadzenia - bez dodatkowych elementów mocujących - uzależnione jest od rzeczywistych wymiarów tego otworu. Ponadto zachodzi obawa, że przepona może być p wyciskana na zewnątrz wraz z płynem przy większym nacisku na butelkę.

Rozwiązanie zagadnienia podanego jako cel opracowania odniesiono także do opisu patentowego USA 5,439,143. Stwierdzono istotne różnice zwłaszcza w konstrukcji, funkcji i działaniu pierścienia osadczego, elastycznej przesłony, kształtu naciętej w niej szczeliny oraz innych elementów. W szczególności, w rozwiązaniu przedstawionym w niniejszym opracowaniu połączenie pomiędzy elastyczną przesłoną a pierścieniem osadczym, podpartym sprężyście w otworze wylewki przez występ i rowek, następuje poprzez uszczelnienie labiryntowe zapewniające wysoką szczelność, trwałość i pewność oraz stabilność wymiarową , które mają podstawowe znaczenie dla jakoś ci i funkcjonalnoś ci zespołu osadzonego w otworze wylewki. Rozwiązanie tego typu nie występuje w opisie porównywanego patentu. Ponadto, charakterystyczne nacięcie w przesłonie, naśladujące funkcje warg ludzkich, korzystnie odróżnia rozwiązanie przedstawione w niniejszym opisie od innych, najczęściej wykonanych w kształcie gwiazdki.

Celem wynalazku jest opracowanie przysłony wargowej do zamykania otworu wylewek zamknięć do pojemników, która chroniłaby użytkownika przed opryskiwanie, zwłaszcza przy wyciskaniu gęstych płynów z elastycznych butelek wykonanych z tworzyw sztucznych oraz zapobiegała oklejaniu końcówek wylewek zamknięć do pojemników przez zawartość tych butelek. Pierwszy cel ma charakter użytkowy, a drugi higieniczny i estetyczny. Opracowano konstrukcję pozbawioną wad znanych i opisanych rozwiązań, konstrukcji rozmaitych zaworów i zamknięć szczelinowych, czy zespołów dozujących. Ponadto, zaprojektowana przysłona wargowa winna być tania w wykonawstwie i łatwa w montażu, a wszystkie operacje produkcyjne i montażowe powinny umożliwiać pełną automatyzację czynności.

Istota wynalazku, którym jest przysłona wargowa, zwłaszcza wylewek zamknięć do pojemników, składająca się ze sprężystej membrany wykonanej z elastomeru, kauczuku lub gumy, mająca szczelinowy otwór wypływowy, połączona z odrębnym pierścieniem osadczym z termoplastu, polega na tym, że membrana i pierścień osadczy, będące elementami odrębnymi, są na obwodzie, poprzez wypust, usytuowany we wpuście, połączone w jeden zespół i razem osadzone w otworze wypływowym zamknięć do pojemników.

Korzystnym jest, gdy sprężysta membrana ma obwodowy i płaski pierścień, usytuowany między wewnętrzną powierzchnią skrajnego pierścienia otworu wypływowego a górną powierzchnią płaską pierścienia osadczego.

Korzystnym jest też, gdy zewnętrzna powierzchnia pierścienia osadczego ma kształt stożka ściętego, którego dolna krawędź osadzona jest w obwodowym kr wpuście w dolnej części stożka otworu wypływowego.

Korzystnym jest także, gdy sprężysta membrana ma w części środkowej, kształtową szczelinę wypływową, o zarysie zbliżonym do litery „S”, do linii łukowej, do linii łamanej lub do linii prostej.

Również korzystnym jest, gdy oś otworu wypływowego usytuowana jest mimośrodowo z osią pierścienia osadczego lub współosiowo z osią pierścienia osadczego.

Poza tym korzystnym jest, gdy powierzchnia wewnętrzna otworu wypływowego i powierzchnie zewnętrzne pierścienia tworzą obwodową niszę. Ponadto korzystnym jest, gdy pierścień, na powierzchni wewnętrznej w dolnej strefie, ma ukształtowany pierścieniowy kołnierz.

Dzięki zastosowaniu rozwiązania według wynalazku uzyskano następujące efekty techniczno - uż ytkowe:

- elastyczna membrana posiada nacięcie proste, wężykowe lub piłowe pełniące funkcję wargową,

PL 208 827 B1

- elastyczna membrana jest szczelnie połączona z pierścieniem osadczym poprzez obwodowy uszczelniacz labiryntowy, ukształtowany przez obwodowy występ mający w przekroju kształt języka wciśniętego w głąb współdziałającego rowka w pierścieniu osadczym,

- przysł ona wargowa jest ukształ towana jako stoż ek ś cię ty dopasowany do wewnę trznej powierzchni, zwłaszcza wylewek zamknięć do pojemników, i w nich sprężyście osadzona przez współpracujące elementy: górną krawędź elastycznej membrany oraz kołnierz ciągły lub przerywany na dolnej krawędzi pierścienia osadczego i rowek we wnętrzu wylewki, spełniające rolę sprężystego zaczepu, zaś dolna krawędź pierścienia osadczego, po osadzeniu wewnątrz wylewki, nie wystaje ponad jej powierzchnię, co w odróżnieniu od innych rozwiązań umożliwia całkowite opróżnienie pojemnika z zawartości, a więc zapobiega pozostawaniu w nim resztek,

- przysł ona wargowa, w wykonaniu wedł ug niniejszego rozwią zania, po przykryciu nakrywką zamknięcia pojemnika daje możliwość postawienia pojemnika „na głowie”, bez obawy wypłynięcia zawartości pojemnika,

- ukształ towanie elementów składowych przysł ony wargowej tj. sztywnego pierś cienia osadczego i elastycznej membrany, umożliwia automatyzację montażu tych elementów celem utworzenia jednego zespołu, a następnie, w kolejnej fazie tego samego ciągu produkcyjnego, jego wciśnięcia i sprężystego, szczelnego osadzenia w głębi otworu wylewki, szczególnie zamknięcia do pojemników.

Przedmiot wynalazku, w przykładowym wykonaniu, uwidoczniono w schematach na rysunku, gdzie na fig. 1 przedstawiono wylewkę w przekroju w płaszczyźnie przechodzącej przez jej oś główną z membraną zamkniętą, na fig. 2 przedstawiono wylewkę w przekroju w płaszczyź nie przechodzącej przez jej oś główną z membraną otwartą, na fig. 3 przedstawiono zarys kształtów szczelin, na fig. 4 przedstawiono nasadkę w rozłożeniu, w przekroju w płaszczyźnie przechodzącej przez osie, przy czym na fig. 4a w wersji dla zaczepów z otworem wypływowym osadzonym mimośrodowo względem cylindra osadczego, zaś na fig. 4b w wersji dla gwintu z otworem wypływowym osadzonym współśrodkowo względem cylindra osadczego, natomiast na fig. 5 przedstawiono nasadkę w zamknięciu w przekroju w płaszczyźnie przechodzącej przez osie, przy czym na fig. 5a w wersji dla zaczepów, zaś na fig. 5b w wersji dla gwintu, ponadto na fig. 6 przedstawiono widok przesłony otwartej, przy czym na fig. 6a od strony zewnętrznej, a na fig. 6b od strony butelki.

Przedmiotem wynalazku jest przesłona wargowa, zwłaszcza zamknięć do pojemników. Przesłona ma membranę 1 z elastomeru, osadzoną w pierścieniu osadczym 2, który usytuowany jest na otworze wypływowym 3 ściany górnej 4 nasadki 5. Nasadka 5 poprzez przegub 6 połączona jest z pokrywką 7. W powierzchni wewnętrznej pokrywka 7 ma tulejkę 8 do zamykania otworu wypływowego 3, a w niej słupek 9 podpierający membranę 1 w stanie zamkniętym. Na swej wewnętrznej powierzchni ścianka górna 4 ma ukształtowany wewnętrzny pierścień osadczy 10, będący uszczelniaczem, oraz koncentrycznie z nim zewnętrzny cylinder osadczy 11. Wewnątrz cylindra osadczego ukształtowane są, w zależności od odmiany wykonania, zaczepy 12 lub gwint 13. Na krawędzi ściany górnej 4, po stronie przeciwnej przegubowi 6, przesłona ma zrywaną taśmę gwarancyjną 14. Membrana 1 ma w swej powierzchni szczelinę wypływową 15, w zależności od odmiany wykonania o kształcie zbliżonym do litery „S”, o kształcie linii łukowej, linii łamanej lub linii prostej. Membrana 1 ma obwodowy i płaski pierścień 16, usytuowany pomiędzy wewnętrzną powierzchnią skrajnego pierścienia 17 otworu wypływowego 3 a górną powierzchnią płaską pierścienia osadczego 2. Membrana 1 ma również, na swej wewnętrznej powierzchni obwodowy, cylindryczny wypust 18, sytuowany w obwodowym wpuście 19 pierścienia osadczego 2. Pierścień osadczy 2 ze sprężystego materiału w swej dolnej strefie ma kształt stożka ściętego, którego dolna krawędź osadzona jest w obwodowym wpuście 20 w dolnej części stożka wypływki 3. Otwór wypływowy 3, w zależności od odmiany, może być usytuowany współśrodkowo względem pierścienia osadczego 11 lub współśrodkowo względem niego. Powierzchnia wewnętrzna otworu wypływowego 2 i powierzchnie zewnętrzne pierścienia 3 są tak ukształtowane, że tworzą obwodową niszę 21, natomiast pierścień 2, na powierzchni wewnętrznej w dolnej strefie, ma ukształtowany pierścieniowy kołnierz 22, niezbędny do prawidłowego osadzenia otworu wypływowego 3 na etapie montażu.

Przesłona wargowa wykonana z elastycznych tworzyw umożliwia dozowanie płynów wyciskanych z pojemników z pożądaną zmianą intensywności strumienia, przeciwdziała samoczynnemu wyciekowi zawartości pojemników przy ich postawieniu na zamknięciu, zapobiega opryskaniu użytkownika i ogranicza możliwość oklejania wy lewki zawartością opakowania. Charakterystyczną cechą tego rozwiązania jest umieszczenie przysłony wargowej wraz z pierścieniem osadczym 2, połączonych w jeden zespół, w otworze wypływowym 3 zamknięcia pojemnika. Otwór wypływowy 3 jest przykrywany

PL 208 827 B1 i zamykany pokrywką 7 zamknięcia pojemnika, zapewniającą wymaganą szczelność w szczególności dla wyrobów spożywczych.

Rozwiązanie to spełnia rolę zaworu dwukierunkowego, udrażniającego szczelinę 15 otworu wypływowego 3 jedynie przy pojawieniu się różnicy ciśnień przed i za przysłoną. Odwrócenie butelki zawierającej płyn otworem wypływowym 3 ku dołowi, odchylenie pokrywki 7 zamknięcia pojemnika i wywarcie nacisku na ścianki pojemnika powoduje wytworzenie nadciśnienie w jego wnętrzu, rozwarcie warg membrany 1 odpowiednie do użytej siły nacisku i wyciśnięcie zawartości pojemnika w pożądanej porcji z właściwą intensywnością wypływu. Zwolnienie nacisku powoduje, że ścianki membrany 1, wracające do pierwotnego kształtu, wywołują podciśnienie w elastycznym pojemniku a przez to wciąganie do wnętrza powietrza z resztkami płynu, i tym samym samooczyszczanie się membrany 1. Po wyrównaniu się ciśnień we wnętrzu i na zewnątrz pojemnika przysłona wargowa wraca do pierwotnego kształtu, szczelina 15 zamyka się, a po dociśnięciu przykrywki 7, zwłaszcza zamknięć do pojemników, i podparciu membrany 1 słupkiem 9 lub tulejką 8 ukształtowaną na pokrywce 7 zapewnia pożądaną szczelność temu zamknięciu, i zapobiega wyciekowi zawartości butelki po postawieniu go na nakrętce.

Cechą rozwiązania jest umieszczenie elastycznej membrany 1, posiadającej szczelinę 15, na odrębnym sztywnym pierścieniu osadczym 2, wykonanie tym sposobem jednego, zwartego zespołu przesłony wargowej i następnie jego osadzenie, w jednej operacji, w otworze wypływowym 3, zwłaszcza zamknięć do pojemników. Szczelność między sprężystą membraną 1 a pierścieniem osadczym 2, wykonanymi z różnych materiałów i połączonych w jeden zespół, zapewnia uszczelnienie labiryntowe między wypustem 18 a wpustem 19. Natomiast między membraną 1 a otworem wypływowym 3 szczelność zapewnia górny kołnierz 16 elastycznej membrany 1, oraz stożkowe ukształtowanie pierścienia osadczego 2 i membrany 1, dopasowane krawędzią górną i dolną pierścienia 2. Poza tym, pewność osadzenia pierścienia osadczego 3 w otworze wypływowym 2 zapewnia kształt ich powierzchni, tworzących obwodową niszę 21.

Claims (12)

1. Przysłona wargowa, zwłaszcza wylewek zamknięć do pojemników, składająca się ze sprężystej membrany wykonanej z elastomeru, kauczuku lub gumy, mająca szczelinowy otwór wypływowy, połączona z odrębnym pierścieniem osadczym z termoplastu, znamienna tym, że membrana (1) i pierścień osadczy (2), będące elementami odrębnymi, są na obwodzie, poprzez wypust (18) usytuowany we wpuście (19), połączone w j eden zespół i razem osadzone w otworze wypływowym (3) zamknięć do pojemników.

2. Przesłona według zastrz. 1, znamienna tym, że sprężysta membrana (1) ma obwodowy i płaski pierścień (16), usytuowany między wewnętrzną powierzchnią skrajnego pierścienia (17) otworu wypływowego (3) a górną powierzchnią płaską pierścienia osadczego (2).

3. Przesłona według zastrz. 1, znamienna tym, że zewnętrzna powierzchnia pierścienia osadczego (2) ma kształt stożka ściętego, którego dolna krawędź osadzona jest w obwodowym wpuście (20) w dolnej części stożka otworu wypływowego (3).

4. Przesłona według zastrz. 1, znamienna tym, że sprężysta membrana (1) ma w części środkowej kształtową szczelinę wypływową (15).

5. Przysłona według zastrz. 4, znamienna tym, że szczelina wypływowa (15) ma zarys zbliżony do litery „S”.

6. Przysłona według zastrz. 4, znamienna tym, że szczelina wypływowa (15) ma zarys zbliżony do linii łukowej.

7. Przysłona według zastrz. 4, znamienna tym, że szczelina wypływowa (15) ma zarys zbliżony do linii łamanej.

8. Przysłona według zastrz. 4, znamienna tym, że szczelina wypływowa (15) ma zarys zbliżony do linii prostej.

9. Przysłona według zastrz. 1, znamienna tym, że oś otworu wypływowego (3) usytuowana jest mimośrodowo z osią pierścienia osadczego (11).

10. Przysłona według zastrz. 1, znamienna tym, że oś otworu wypływowego (3) usytuowana jest współosiowo z osią pierścienia osadczego (11).

PL 208 827 B1

11. Przysłona według zastrz. 1, znamienna tym, że powierzchnia wewnętrzna otworu wypływowego (3) i powierzchnie zewnętrzne pierścienia (2) tworzą obwodową niszę (21).

12. Przysłona według zastrz. 1, znamienna tym, że pierścień (2), na powierzchni wewnętrznej w dolnej strefie, ma ukształtowany pierścieniowy kołnierz (22)