Кришка пластикова однокомпонентна для газованих напоїв

Реферат: Кришка пластикова однокомпонентна для ємностей з газованою рідиною великих об'ємів, що мають горловину з зовнішньою гвинтовою різьбою. Такі ємності потребують надійної герметизації кришками більшого діаметра, ніж відомі, що потребує збільшення необхідної жорсткості для зниження абсолютних деформацій їх верхньої частини. Для досягнення цієї цілі верхня частина кришки виконана увігнутою та має ребра жорсткості, що охоплюють зовнішні поверхні як верхньої частини кришки, так і юбки, а на внутрішній поверхні увігнутої частини виконано додатковий поясок, причому в зоні герметизації матеріал кришки має стовщення. UA 111748 C2 (12) UA 111748 C2 UA 111748 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до промислового виготовлення гвинтових кришок для укупорювання ПЕТтари для газованих напоїв, а саме таких, які мають діаметр, що перевищує відомі стандартні розміри. До таких кришок ставляться особливі вимоги, вони повинні: 1) відкриватися і закриватися без зайвого зусилля; 2) легко насаджуватися на горловину під час першого загвинчування пляшки; 3) перешкоджати виходу вуглекислого газу; 4) зберігати герметичність після першого відкриття та наступного закриття, виключаючи можливість протікання. Цим умовам, відповідають існуючі кришки, що виготовляються за стандартами BPF/PCO, а саме діаметрами 28 мм, 35 мм, 38 мм, 48 мм. Це, так звана, "водяна" кришка. Вона призначена для укупорювання пляшок з газованою та негазованою рідиною, напоями, пивом, соками, кисломолочними продуктами. Головною перевагою відомих кришок для ПЕТ-тари є їх гарна можливість газоутримання. Такі кришки поділяються на два класа: однокомпонентні, які виконані повністю з поліетилену та двокомпонентні - комбінація поліпропіленової або поліетиленової кришки і вкладки з спеціального пластика чи іншого матеріалу. В процесі вивчення рівня техніки в даній галузі виявлено ряд рішень та провідних фірм, що домінують на ринку: Alcoa, західноєвропейська компанія РСС, Корпорації Fullytop, "Нитек" и "Итера" та інші. Наприклад, представлені різні варіанти кришок на сайті www.packgroup.com.ua/ru/tehnology/ukuporka.html Сьогодні провідні компанії - виробники напоїв використовують для укупорювання ПЕТ-тари, частіше за все, двокомпонентні ковпачки та кришки за стандартом BPF/PCO. Основною і спільною деталлю в конструкції всіх стандартних кришок для ПЕТ-тари є поясок по внутрішній її поверхні для герметизації. Відповідно до вимог, які пред'являються до функціональних властивостей кришки, застосовують додаткові допоміжні варіанти конструктивних рішень. Наприклад, у патенті РФ № 2263617 запропоновано газонепроникна герметизуюча укупорювальна конструкція призначена для ємностей з газованими напоями або рідиною, що знаходиться під тиском. Як додаткова вимога - можливість повторного використання з збереженням герметизації. Конструкцію виконано з двох елементів - верхньої кришки, яка має різьбове з'єднання з трубчатою насадкою, що охоплює горловину пляшки та прокладки у верхній кришці у вигляді, наприклад, плівки, що перекриває горловину пляшки. В стані промислової укупорювання плівка підтримується за допомогою пластини, що є елементом верхньої кришки. При повторному укупорюванні кришку можна глибше нагвинтити на насадку на горловині, внаслідок чого, між указаною пластиною і горловиною утворюється повторне ущільнення. Таким чином, підвищується герметичність конструкції. Як згадувалося вище, всі ці рішення призначені тільки для пляшок з невеликими діаметрами горловин (28, 35, 38, 48 мм). Кришка великого діаметра аналогічного призначення в джерелах інформації, на погляд автора, відсутня, в той час, як ПЕТ-тара великої ємності потребує кришку більшого діаметра. Але пластичні властивості матеріалу (поліпропілен або поліетилен) не достатні, щоб кришка з нього витримувала б силу надлишкового тиску без деформації та порушення герметичності і втрати якості газованих напоїв. Тому застосувалися допоміжні еластичні прокладки або плівки, розташовуючи її по колу або по площині всередині кришки. Це дозволило герметизувати ємність по торцю, але кришка стає двокомпонентною. Ще одним варіантом усунення цього недоліку є створення кришки, яка виготовляється методом двокомпонентного лиття під тиском. Корпус кришки виливають з жорсткого матеріалу та додають еластичний матеріал, який формує додатковий герметизуючий поясок. Таким чином, еластична прокладка формується як одне ціле з жорстким корпусом. Прокладка має прямий контакт з харчовим продуктом, для неї використовують тільки харчовий еластичний матеріал. Цей матеріал має дуже високу ціну - більш ніж у 2 рази за основний матеріал корпусу. Той факт, що в кришці застосовано дві різних за властивостями технології переробки матеріалу, її перетворення на вторинну сировину стає технологічно складним і дорогим. Загальновідомі (www.csiclosures.com) різновиди циліндричних кришок для ємностей, що мають горловину з зовнішньою гвинтовою різьбою. Циліндрична кришка має плоску верхню частину та юбку з внутрішньою гвинтовою різьбою і кільцевим герметизуючим пояском. Переваги таких кришок - зручність багатократного герметичного відкупорювання/укупорювання. Вони знайшли застосування, передусім, у харчовій промисловості, зв'язаній зі зберіганням та транспортуванням рідких газованих продуктів. Але конструкція циліндричної кришки, верхня 1 UA 111748 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 частина якої виконана плоскою, не передбачує технічної можливості зменшення її деформації і залежить тільки від ступеня пластичності матеріалу. Ця кришка запропонована автором як прототип. Поряд з перевагами їй притаманні всі згадані вище недоліки, крім того, неможливість шляхом простого збільшення діаметра без зміни конструкції забезпечити надійну герметизацію газованої рідини. В основу винаходу поставлена задача удосконалення пластикової кришки для герметизації при укупорюванні ємностей з газованими напоями за рахунок створення конструкції однокомпонентної кришки, що за діаметром значно перевищує відомі та забезпечує збільшення необхідної жорсткості для зниження абсолютних деформацій. Поставлена задача вирішується тим, що у відомій кришці для з газованих напоїв в ємностях, що мають горловину з зовнішньою гвинтовою різьбою, яка складається з верхньої частини та юбки з внутрішньою гвинтовою різьбою і кільцевим герметизуючим пояском, відповідно до винаходу, верхня частина кришки виконана увігнутою та має ребра жорсткості, що охоплюють зовнішні поверхні верхньої частини кришки і юбки, а на внутрішній поверхні увігнутої частини виконано додатковий герметизуючий поясок, причому в зоні герметизації матеріал кришки має стовщення. Фіг. 1 - зовнішній вигляд кришки, де: 1 - верхня частина кришки; 2 - юбка кришки; 3 ребро жорсткості. Фіг. 2, де: 1 - ребро жорсткості, заглиблене всередину кришки; 2 - різьбова частина ємності; 3 - різьбова частина кришки; Фіг. 3, де: 1 - зона герметизації; Фіг. 4, де: 1 - поясок, що герметизує, на внутрішній поверхні увігнутої частини кришки; 2 юбка; 3 - ребро жорсткості. Запропонована конструкція кришки має такі переваги над відомими з рівня техніки: випробування показали можливість герметизації до 10 бар надлишкового тиску при будьякому збільшені діаметра. Ребра жорсткості надають кришці додаткової жорсткості, запобігаючи її деформації, а додатковий герметизуючий поясок, який розташовано на внутрішньому боці увігнутої поверхні, підвищує гарантію герметизації. Випробування проводилися з виготовленою для цього кришкою заявленої конструкції діаметром 62 мм. Але запропонована конструкція здатна гарантувати такий запас жорсткості, що дозволить кришці будь-яких діаметрів витримувати тиск навіть сильно газованої рідини в великих ємностях. кришка виготовлена однокомпонентною з єдиного матеріалу, що спрощує її виготовлення та переробку на вторинну сировину; наявність на поверхні кришки ребер створює не тільки ергономічні зручності і переваги над кришками з гладкою поверхнею, але і можливості дизайнерських рішень; стовщення матеріалу в зоні герметизації унеможливлює появу утяжок, що можуть привести до її порушення; Заявлена конструкція кришки забезпечує усі згадані вище вимоги. Заявлене рішення є промислово придатним, актуальним, не потребує додаткового промислового устаткування. Його відмітні ознаки, що мають причинно-наслідковий зв'язок з технічним результатом, не відомі з рівня техніки. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 50 Кришка пластикова однокомпонентна для газованих напоїв для ємностей, що мають горловину з зовнішньою гвинтовою різьбою, яка складається з верхньої частини та юбки з внутрішньою гвинтовою різьбою і кільцевим герметизуючим пояском, яка відрізняється тим, що верхня частина виконана увігнутою та має ребра жорсткості, що охоплюють зовнішні поверхні верхньої частини кришки і юбки, а на внутрішній поверхні увігнутої частини виконано додатковий герметизуючий поясок, причому в зоні герметизації матеріал кришки має стовщення. 2 UA 111748 C2 3 UA 111748 C2 Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680,Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4