Закупоривающее устройство
Полезная модель касается закупоривающего устройства с дозатором, устанавливаемого в выливных отверстиях сосудов для жидкостей и применяемого преимущественно для закрывания бутылок с алкогольными напитками. Благодаря установке уплотняющей втулки на внешней поверхности верхней части горловины бутылки, обеспечивается большая эффективная площадь поперечного сечения выливного отверстия. Применение сплошного конусного рассекателя потока способствует улучшению защиты от злоумышленного повторного наполнения бутылки жидкостью. Благодаря выполнению закупоривающего устройства из небольшого количества деталей простой формы, обеспечивается технологичность их изготовления и сборки в условиях массового производства.
Полезная модель касается закупоривающего устройства с дозатором, устанавливаемого в выливных отверстиях сосудов для жидкостей и применяемого преимущественно для закрывания бутылок с алкогольными напитками.
Такие закупоривающие дозировочные устройства широко известны и в многочисленных исполнениях используются в водочной промышленности.
Так, из описания полезной модели к патенту Украины №2347 U (МПК7: B65D 39/06, опубл. 16.02.2004) известен бутылочный затвор, в основу разработки которого поставлена задача повышения надежности защиты от несанкционированного проникновения в полость бутылки с целью подмены ее содержимого. Этот бутылочный затвор содержит цилиндрический корпус, который вставляется с усилием в горло бутылки, цилиндрическую вставку, установленную внутри корпуса в его верхней части, приливок, жестко закрепленный внутри вставки с образованием отверстий для прохода жидкости, съемную крышку и шарик, размещенный в нижнем отверстии корпуса, причем отверстие нижнего отверстия корпуса выполнено меньше диаметра шарика. Для выполнения поставленной задачи верхняя часть вставки выполнена в виде кольцевой перегородки, к которой прикреплен приливок, основа вставки расположена ниже основания приливка, а диаметр основания приливка выбран из диапазона 0,9-0,1 d, где d - внутренний диаметр кольцевой перегородки. Кроме того, кольцевая перегородка имеет радиальные полосы, образованные путем утончения материала, а приливок выполнен в форме сферического сегмента, основание которого обращено к шарику.
Хотя указанными признаками и выполняется поставленная задача затруднения несанкционированного доступа к полости бутылки, ее выполнение достигается путем уменьшения суммарного поперечного сечения выливного отверстия в силу того, что весь затвор установлен внутри горла бутылки и содержит защитные элементы, которые дополнительно уменьшают указанное поперечное сечение. В результате увеличивается гидравлическое сопротивление потоку жидкости и растет обусловленное нормативными документами время, необходимое для полного выливания содержимого бутылки. Кроме того, в приведенной на чертежах форме выполнения доливание содержимого бутылки все-таки возможно, поскольку при наклонении бутылки шарик выкатывается из нижнего отверстия корпуса.
Ближайшей к заявленной полезной модели по совокупности признаков является закупоривающая система для предотвращения повторного заполнения бутылки с буртиком на шейке, раскрытая в описании изобретения к патенту Украины №73742 (МПК (2006): B65D 49/00, опубл. 15.03.2004). Система содержит средство для слива содержимого бутылки, корпус которого размещен на шейке бутылки, крышку, которая охватывает верхнюю часть корпуса средства для слива и соединенную с ним с помощью винтового соединения, цилиндрическую запорную втулку, которая охватывает горло бутылки и нижнюю часть корпуса средства для слива, отрывную кольцеобразную полосу, которая соединяет крышку и запорную втулку. Задача изобретения - предотвращение повторного заполнения бутылки жидкостью и уменьшение усилия, необходимого для запрессовывания закупоривающей системы на бутылку - решена тем, что система содержит корпус средства для слива, выполненный в виде цилиндрической трубки, нижняя часть которой охватывает буртик бутылки и ее шейку на участке под буртиком, при этом на внутренней поверхности трубки под буртиком по образующей выполнены клинообразные в продольном сечении выступы, вокруг которых выполнены П-образные прорези, а в верхней части корпуса выполнен рассекатель потока содержимого бутылки, который включает колпачок, перекрывающий центральную часть свободного сечения средства для слива, и продольные ребра, разделяющие свободное сечение средства для слива на отдельные каналы, навинчиваемую на корпус крышку, вставленную внутрь горла бутылки эластичную прокладку и пластмассовый шарик, а также запорную втулку, которая охватывает шейку бутылки вместе с нижней частью корпуса средства для слива. Запорная втулка соединена с крышкой с помощью отрывной защитной кольцеобразной полоски.
Недостатком такой системы является то, что средством защиты от повторного заполнения бутылки является лишь обратный клапан, образованный эластичной прокладкой и пластмассовым шариком. При описанном исполнении верхней части закупоривающей системы такая защита может быть преодолена злоумышленником, например, путем введения при наклоненной бутылке продолговатого предмета сквозь отверстия в колпачке рассекателя потока между прокладкой и шариком.
Другим недостатком является размещение эластичной прокладки внутри горловины бутылки да еще и выполнение гнезда для шарика обратного клапана в виде отверстия, которое имеет диаметр, значительно меньший, чем внутренний диаметр горловины бутылки. Это существенно уменьшает эффективное поперечное сечение выливного отверстия, которое определяет скорость выливания жидкости из бутылки.
Указанная закупоривающая система состоит из большого количества деталей, которые имеют сложную форму и для обеспечения взаимосвязей между ними требуют, - в частности корпус и эластичная прокладка - высокой точности изготовления.
В основу полезной модели поставлена задача разработки закупоривающего устройства, в котором путем размещения уплотняющей втулки на внешней поверхности горловины бутылки обеспечивается большое поперечное сечение выливного отверстия, а также путем применения сплошного рассекателя потока обеспечивается дополнительная защита от злоумышленного доливания жидкости в бутылку. Кроме того, закупоривающее устройство должно иметь простую, технологичную в изготовлении и сборке конструкцию.
Поставлена задача решена тем, что в закупоривающем устройстве для бутылок с жидкостями, который имеет корпус, колпачок, уплотняющую втулку и обратный клапан, образованный уплотняющей втулкой и подвижным элементом, согласно полезной модели уплотняющая втулка выполнена с обеспечением герметичности с внешней и с торцевой поверхностями горловины бутылки и установлена внутри корпуса с обеспечением герметичности по своей внешней поверхности, причем корпус имеет на внутренней поверхности ограничитель аксиального перемещения уплотняющей втулки, в верхней части корпус имеет конусный рассекатель, который ограничивает перемещение подвижного элемента обратного клапана, в нижней части корпус имеет элементы вращательной и аксиальной фиксации на горловине бутылки, а сверху на корпусе с помощью резьбового соединения установлен колпачок, который имеет внутренний концентрический кольцевой выступ, выполненный со способностью обеспечения герметического закрывания верхнего отверстия корпуса.
В преимущественной форме выполнения полезной модели диаметр верхнего отверстия уплотняющей втулки меньше, чем внутренний диаметр горловины бутылки, причем указанное верхнее отверстие имеет фаску, угол наклона которой согласован с наклоном подвижного элемента обратного клапана в месте их касания.
Кроме того, предусмотрено, что диаметр основания конусного рассекателя больше, чем диаметр верхнего отверстия уплотняющей втулки.
В другой преимущественной форме выполнения полезной модели элементы аксиальной фиксации закупоривающего устройства на горловине бутылки выполнены в виде эластичных выступов, а элементы вращательной фиксации закупоривающего устройства на горловине бутылки имеют форму параллельных оси углублений в нижней части внутренней поверхности корпуса.
В другой преимущественной форме выполнения полезной модели закупоривающее устройство дополнительно содержит защитную гильзу, которая охватывает корпус и колпачок, прикреплена независимо к корпусу и к колпачку и имеет зону ослабленной прочности между местами крепления к колпачку и к корпусу.
Для обеспечения герметичности уплотняющая втулка выполнена из эластичного материала, например полиэтилена. Корпус закупоривающего устройства выполнен из жесткого материала, например поликарбоната.
Ниже полезная модель подробнее поясняется с использованием примера выполнения, представленного на иллюстрациях. На них схематически изображено:
фiг.1. Продольное сечение закупоривающего устройства, установленного на горловине бутылки;
фiг.2. Поперечное сечение согласно фиг.1 по линии А-А;
фiг.3. Поперечное сечение согласно фиг.1 по линии Б-Б;
фiг.4. Продольное сечение закупоривающего устройства через ребро поз.12;
фiг.5. Поперечное сечение согласно фиг.4 по линии В-В.
На фиг.1 изображено продольное сечение закупоривающего устройства, установленного на горловине 1 бутылки для жидкостей. Несущим элементом закупоривающего устройства является корпус 2, выполненный из синтетического термопластического материала, например из поликарбоната, в виде цилиндра с открытыми верхним и нижним отверстиями.
Внутри корпуса 2 размещена уплотняющая втулка 3, изготовленная из эластичного синтетического материала, например из полиэтилена. В установленном на горловину 1 бутылки состоянии уплотняющая втулка 3 зажата между корпусом 2 и горловиной 1 бутылки, чем обеспечивается герметичность между ними. Размещение уплотняющей втулки 3 не внутри, а снаружи горловины 1 бутылки обеспечивает увеличение поперечного сечения выливного отверстия до поперечного сечения самой горловины 1. Это способствует надежному выполнению требования стандарта относительно скорости выливания всего содержимого бутылки. Благодаря тому, что при насаживании закупоривающего устройства на бутылку уплотняющая втулка 3 сжимается между горловиной 1 бутылки и корпусом 2, обеспечивается надежная герметизация без дополнительных уплотняющих элементов, которые осложняют форму уплотняющей втулки и ухудшают технологичность ее изготовления.
Закрывание закупоривающего устройства осуществляется колпачком 4, с помощью резьбового соединения закрепленным на корпусе 2. Колпачок 4, выполненный, например, из полипропилена, имеет внутри кольцевой выступ 5 с наклонной внешней поверхностью, размеры которого согласованы с диаметром верхнего отверстия корпуса 2 для обеспечения герметичности.
Аксиальная фиксация корпуса 2 закупоривающего устройства на горловине 1 бутылки, осуществленная с помощью сформированных на внутренней поверхности его нижней части эластичных выступов 6, аксиальное положение которых согласовано с положением уступа 7, выполненного на внешней поверхности горловины 1 бутылки.
Вращательная фиксация корпуса 2 закупоривающего устройства на горловине 1 бутылки осуществлена с помощью сформированных на внутренней поверхности его нижней части, равномерно размещенных углублений 8. Форма, размеры и шаг размещения углублений 8 согласованы с соответствующими параметрами фиксированных выступов 9 на внешней поверхности горловины 1 бутылки.
На основании уплотняющей втулки 3 выполнен обратный клапан, который включает также подвижный элемент 10, выполненный, например, в форме стеклянного или пластмассового шарика. Уплотняющая втулка имеет фаску, согласованную с диаметром шарика, что обеспечивает герметичность выливного отверстия.
В верхней части корпуса 2 закупоривающего устройства размещен рассекатель 11 потока жидкости, которая выливается из бутылки. Он выполнен в виде пустотелого элемента в форме срезанного конуса и предназначен также для ограничения аксиального перемещения подвижного элемента 10 обратного клапана при наклонении бутылки. Кроме того, рассекатель 11 дополнительно выполняет функцию препятствования повторному злоумышленному наполнению бутылки жидкостью. Для этого угол наклона конуса выбран таким, что подвижный элемент 10 принудительно возвращается в гнездо обратного клапана, которым является верхнее отверстие уплотняющей втулки, уже после перевода бутылки в горизонтальное положение. Этим осложняется доливание жидкости в бутылку. Кроме того, диаметр нижнего основания конуса выбран большим, чем внутренний диаметр горловины 1 бутылки, благодаря чему между уплотняющей втулкой 3 и подвижным элементом 10 не может быть введено вспомогательное механическое средство с целью повторного злоумышленного наполнения бутылки жидкостью. Крепление конусного рассекателя 11 в корпусе 2 может быть осуществлено с помощью по меньшей мере трех параллельных оси ребер 12, сформированных на внутренней поверхности корпуса 2. Одновременно нижние концы этих ребер 12 образуют упоры-ограничители аксиального перемещения уплотняющей втулки 3 при насаживании закупоривающего устройства на горловину 1 бутылки.
На корпус 2 с установленным колпачком 4 насажена защитная гильза 13, выполненная преимущественно из металла, например алюминия. Она предназначена для фиксации колпачка 4 на корпусе 2, а также для визуальной и тактильной индикации первого открывания закупоривающего устройства. Предохранительная гильза 13 прикреплена независимо к колпачку 4 и к корпусу 2, например, с помощью вальцевания, и имеет зону 14 ослабленной прочности, размещенную между местами крепления к корпусу 2 и к колпачку 4. Эта зона ослабленной прочности может быть выполнена в виде последовательности отверстий, изготовленных механическим или другим пригодным способом.
На автоматическую линию разливания содержимого бутылки закупоривающее устройство подается в полностью собранном виде.
При насаживании закупоривающего устройства на бутылку выполненные в корпусе 2 углубления 8 направляются продольными выступами 9 на горловине 1 бутылки, обеспечивая вращательную фиксацию закупоривающего устройства на бутылке. Уплотняющая втулка 3 надевается на верхнюю часть горловины 1 бутылки, обеспечивая герметичность на боковой и торцевой поверхностях. Выступы 6 "западают" за кольцевой уступ 7 на горловине 1 бутылки, обеспечивая аксиальную фиксацию закупоривающего устройства на бутылке.
При первом открывании закупоривающего устройства пользователь отвинчивает колпачок 4, разрывая металлическую гильзу 13 в местах ослабления ее материала. Открывание сопровождается ощутимым для руки механическим скачкообразным перемещением и характерным звуком. В дальнейшем разорванная гильза 13 является индикатором предшествующего открывания бутылки. После удаления колпачка 4 при наклонении бутылки поток жидкости выталкивает подвижный элемент 10 обратного клапана в направлении рассекателя 11, в результате чего открывается канал для выливания жидкости с большим поперечным сечением, что способствует дозированному, но быстрому выливанию жидкости. При возвращении бутылки в вертикальное положение еще при ее горизонтальном положении подвижный элемент 10 обратного клапана скатывается по внутренней стенке конусного рассекателя 11 в верхнее отверстие уплотняющей втулки 3, затрудняя таким образом попытки злоумышленного доливания жидкости в бутылку. Дополнительным элементом защиты против манипуляций с жидкостью служит конусный рассекатель 11. При навинчивании колпачка 4 на корпус 2 надежно герметизируется закупоривающее устройство и накрываются его внутренние элементы.
Таким образом, заявленная полезная модель при уменьшенном по сравнению с аналогичными устройствами уровня техники количестве деталей обеспечивает простую автоматизированную установку на бутылку, дозированное, но более быстрое выливание жидкости из бутылки, а также более надежную защиту от злоумышленных манипуляций с содержимым бутылки.
1. Закупоривающее устройство для бутылок с жидкостями, имеющее корпус, колпачок, уплотняющую втулку и обратный клапан, образованный уплотняющей втулкой и подвижным элементом, отличающееся тем, что уплотняющая втулка 3 выполнена с обеспечением герметичности с внешней и с торцевой поверхностями горловины 1 бутылки и установлена внутри корпуса 2 с обеспечением герметичности по своей внешней поверхности, причем корпус 2 имеет на внутренней поверхности ограничитель аксиального перемещения уплотняющей втулки 3, в верхней части корпус 2 имеет конусный рассекатель 11, ограничивающий перемещение подвижного элемента 10 обратного клапана, в нижней части корпус 2 имеет элементы вращательной и аксиальной фиксации на горловине 1 бутылки, а сверху на корпусе 2 с помощью резьбового соединения установлен колпачок 4, имеющий внутренний концентрический кольцевой выступ 5, выполненный со способностью обеспечения герметического закрывания верхнего отверстия корпуса 2.
2. Закупоривающее устройство по п.1, отличающееся тем, что диаметр верхнего отверстия уплотняющей втулки 3 меньше, чем внутренний диаметр горловины 1 бутылки, причем указанное верхнее отверстие имеет фаску, угол наклона которой согласован с наклоном подвижного элемента 10 обратного клапана в месте их касания.
3. Закупоривающее устройство по п.1, отличающееся тем, что диаметр основания конусного рассекателя 11 больший, чем диаметр верхнего отверстия уплотняющей втулки 3.
4. Закупоривающее устройство по п.1, отличающееся тем, что элементы аксиальной фиксации закупоривающего устройства на горловине бутылки выполнены в виде эластичных выступов 6.
5. Закупоривающее устройство по п.1, отличающееся тем, что элементы вращательной фиксации закупоривающего устройства на горловине бутылки имеют форму параллельных оси углублений 8 в нижней части внутренней поверхности корпуса 2.
6. Закупоривающее устройство по п.1, отличающееся тем, что дополнительно содержит защитную гильзу 13, которая охватывает корпус 2 и колпачок 4, прикреплена независимо к корпусу 2 и к колпачку 4 и имеет зону 14 ослабленной прочности между местами крепления к колпачку 4 и к корпусу 2.
7. Закупоривающее устройство по п.1, отличающееся тем, что уплотняющая втулка 3 выполнена из эластичного материала, например полиэтилена.
8. Закупоривающее устройство по п.1, отличающееся тем, что корпус 2 выполнен из жесткого материала, например поликарбоната.
