RU2568180C2

RU2568180C2 - Safety plug for bottle capping

Info

Publication number: RU2568180C2
Application number: RU2013128901/12A
Authority: RU
Inventors: Олег Зиновьевичч Медведев
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Завод упаковочных изделий ТОКК"
Priority date: 2013-06-25
Filing date: 2013-06-25
Publication date: 2015-11-10
Also published as: RU2013128901A

Abstract

FIELD: packaging industry.

SUBSTANCE: safety plug 1 is placed on the bottle 2 with a circular ledge 3, and radial ribs 4. The safety plug 1 includes a pourer 5 with a tube 6 the section of which is implemented with a possibility of engaging the ring ledge of the bottle neck, a cover 7, a metal cap 8, a gasket 9 and a valve 10. The named tube section 6 of the pourer 5 is corrugated, while the length of its internal surface is equal to the length of circumference of the ring ledge 3 of the bottle 2. The corrugated pipe section can be implemented with the alternating corrugations in the form of circumference sections and in the form of chords.

EFFECT: such implementation of the safety plug provides its more reliable fixing on a bottle neck, reduces probability of unauthorized removal of the plug, and reduces effort for press fitting of the cap on a bottle and allows to reduce the material capacity of the product.

2 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к средствам укупоривания бутылок, но может найти применение для укупоривания и других емкостей для жидких и сыпучих веществ.The invention relates to means for capping bottles, but may find application for capping and other containers for liquid and granular substances.

Известна предохранительная пробка, содержащая элемент, выполненный с возможностью зацепления с кольцевым выступом горлышка бутылки (см., например, патент РФ №2263059 от 27.10.2005).Known safety plug containing an element made with the possibility of engagement with an annular protrusion of the neck of the bottle (see, for example, RF patent No. 2263059 from 10.27.2005).

Недостатком известного устройства является низкая надежность осевого зацепления, обусловленная следующими обстоятельствами:A disadvantage of the known device is the low reliability of axial gearing due to the following circumstances:

В изобретении по патенту №2263059 надежность осевого зацепления определяется разностью наружного диаметра кольцевого выступа горлышка бутылки и внутреннего диаметра кольцевого ребра (элемента).In the invention according to patent No. 2263059, the reliability of axial engagement is determined by the difference between the outer diameter of the annular protrusion of the neck of the bottle and the inner diameter of the annular rib (element).

При создании осевого зацепления предохранительной пробки с горлышком бутылки необходимо учитывать следующие технологические ограничения:When creating axial engagement of the safety plug with the neck of a bottle, the following technological limitations must be considered:

1. Кольцевое ребро образуется во время изготовления отливочной воронки методом литья. Стержень формы, который во время литья расположен внутри отливочной воронки, имеет соответствующую форму кольцевого ребра. Извлечь этот стержень возможно только при ограниченной величине разности внутреннего диаметра отливочной воронки над кольцевым ребром и внутреннего диаметра кольцевого ребра. Например, для поликарбоната толщиной стенки 1,2 мм при диаметре 24…27 мм эта разность диаметров не превышает 0,8 мм. При попытке увеличить эту разность происходит разрушение детали во время извлечения внутреннего формообразующего стержня.1. An annular rib is formed during the manufacture of the casting funnel by casting. The mold core, which is located inside the casting funnel during casting, has the corresponding shape of an annular rib. This rod can only be removed if the difference between the inner diameter of the casting funnel above the annular rib and the inner diameter of the annular rib is limited. For example, for polycarbonate with a wall thickness of 1.2 mm with a diameter of 24 ... 27 mm, this difference in diameter does not exceed 0.8 mm. When you try to increase this difference, the part is destroyed during the extraction of the inner forming core.

2. Известно, что при использовании современной технологии производства бутылок допуск диаметра кольцевого выступа диаметром от 24 до 27 мм составляет ±0,35 мм.2. It is known that when using modern technology for the production of bottles, the diameter tolerance of the annular protrusion with a diameter of 24 to 27 mm is ± 0.35 mm.

Эта величина сравнима с радиальными размерами кольцевого ребра.This value is comparable with the radial dimensions of the annular rib.

3. Кольцевое ребро имеет большую жесткость, так как оно образуется увеличением толщины стенки с внутренней стороны (в нашем примере до 1,2 мм).3. An annular rib has greater rigidity, since it is formed by an increase in the wall thickness from the inside (in our example, up to 1.2 mm).

Таким образом, при минимальном диаметре кольцевого выступа в пределах допуска безусловно можно обеспечить разность наружного диаметра кольцевого выступа бутылки и внутреннего диаметра кольцевого ребра не более 0,45 мм, принимая равными номинальный наружный диаметр кольцевого выступа бутылки и внутреннего диаметра отливочной воронки над кольцевым ребром.Thus, with a minimum diameter of the annular protrusion within the tolerance, it is certainly possible to ensure the difference between the outer diameter of the annular protrusion of the bottle and the inner diameter of the annular rib is not more than 0.45 mm, assuming the nominal outer diameter of the annular protrusion of the bottle and the inner diameter of the casting funnel above the annular rib.

Во время укупорки при максимальном диаметре кольцевого выступа в пределах допуска внутренний диаметр кольцевого ребра должен деформироваться до максимального диаметра кольцевого выступа бутылки (в нашем примере диаметр должен увеличиться на 0,8+0,35=1,15 мм, что является предельной величиной из-за растрескивания материала)During capping, with a maximum diameter of the annular protrusion within the tolerance, the inner diameter of the annular rib should deform to the maximum diameter of the annular protrusion of the bottle (in our example, the diameter should increase by 0.8 + 0.35 = 1.15 mm, which is the limiting value for cracking material)

При приложении злоумышленником осевых усилий для удаления предохранительной пробки в месте касания бутылки и отливочной воронки возникают контактные напряжения смятия, превышающие предел текучести материала, и предоставляется возможность для снятия предохранительной пробки, замены содержимого бутылки и повторного укупоривания бутылки без видимых наружных разрушений. Особенно критична эта ситуация при минимальном диаметре кольцевого выступа бутылки в пределах допуска.When an attacker applies axial forces to remove the safety plug at the point where the bottle and the casting funnel touch, contact shear stresses exceed the yield strength of the material, and it is possible to remove the safety plug, replace the contents of the bottle and reseal the bottle without visible external damage. This situation is especially critical with a minimum diameter of the annular protrusion of the bottle within the tolerance.

Увеличенная жесткость кольцевого ребра препятствует его упругой деформации, увеличивает контактные напряжения на линии соприкосновения кольцевого ребра и кольцевого выступа бутылки и, соответственно, увеличивает усилие запрессовки предохранительной пробки на бутылку при укупорке, что делает необходимым повышение жесткости всех деталей, которые передают это усилие от верхней поверхности предохранительной пробки до кольцевого ребра. Для обеспечения заданной жесткости необходимо увеличивать толщины деталей, несущих нагрузку, или включать дополнительные элементы жесткости (например, ребра).The increased stiffness of the annular rib prevents its elastic deformation, increases contact stresses on the contact line of the annular rib and the annular protrusion of the bottle and, accordingly, increases the force of pressing the safety plug onto the bottle during capping, which makes it necessary to increase the rigidity of all parts that transmit this force from the upper surface safety plug to the annular rib. To ensure a given stiffness, it is necessary to increase the thickness of the parts bearing the load, or to include additional stiffeners (for example, ribs).

Разность усилий при минимальном и максимальном диаметре кольцевого выступа в пределах допуска на стекло очень большая (минимальное и максимальное усилия могут различаться в 4-5 раз).The difference in effort at the minimum and maximum diameter of the annular protrusion within the tolerance on the glass is very large (minimum and maximum forces can vary by 4-5 times).

Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в повышении надежности фиксации предохранительной пробки на горлышке бутылки, уменьшающей вероятность удаления пробки злоумышленником, уменьшении усилия запрессовки колпачка на бутылку и уменьшении материалоемкости колпачка.The technical result to which the invention is directed is to increase the reliability of fixing the safety plug on the neck of the bottle, reducing the likelihood of the plug being removed by the attacker, reducing the force of pressing the cap onto the bottle and reducing the material consumption of the cap.

Указанный технический результат достигается тем, что в предохранительной пробке, содержащей элемент, выполненный с возможностью зацепления с кольцевым выступом горлышка бутылки, указанный элемент выполнен гофрированным, например, с чередующимися гофрами в форме участков окружности и в форме хорд.The specified technical result is achieved in that in a safety plug containing an element adapted to engage with an annular protrusion of the neck of the bottle, said element is made corrugated, for example, with alternating corrugations in the form of circular sections and in the form of chords.

Длина внутренней поверхности элемента может быть равна длине окружности наружной поверхности кольцевого выступа горлышка бутылки.The length of the inner surface of the element may be equal to the circumference of the outer surface of the annular protrusion of the neck of the bottle.

Суть изобретения поясняется чертежами.The essence of the invention is illustrated by drawings.

Фиг. 1 - бутылка, укупоренная предохранительной пробкой; фиг. 2 - сечение по элементу, зацепляемому с кольцевым выступом бутылки до ее укупорки; фиг. 3 - сечение по элементу, зацепляемому с кольцевым выступом бутылки после ее укупорки; фиг. 4 - сечение по элементу, зацепляемому с кольцевым выступом бутылки и бутылке во время ее укупорки при максимальной деформации элемента на кольцевом выступе бутылки.FIG. 1 - a bottle corked with a safety stopper; FIG. 2 is a cross-sectional view of an element engaged with an annular protrusion of a bottle prior to closure thereof; FIG. 3 is a section through an element engaged with an annular protrusion of the bottle after it is closed; FIG. 4 is a cross-sectional view of an element engaged with the annular protrusion of the bottle and the bottle during its closure with maximum deformation of the element on the annular protrusion of the bottle.

Предохранительная пробка 1 установлена на бутылку 2 с кольцевым выступом 3, радиальными ребрами 4. Предохранительная пробка 1 состоит из отливочной воронки 5 с трубкой 6, крышки 7, металлического колпачка 8, прокладки 9 с клапаном 10. Трубка 6 содержит гофрированный элемент 11.The safety plug 1 is installed on the bottle 2 with an annular protrusion 3, radial ribs 4. The safety plug 1 consists of a casting funnel 5 with a tube 6, a cap 7, a metal cap 8, a gasket 9 with a valve 10. The tube 6 contains a corrugated element 11.

Гофрированный элемент 11 имеет гофры 12 и 13. Длина внутренней поверхности элемента 11 равна длине окружности наружной поверхности кольцевого выступа 3 бутылки.The corrugated element 11 has corrugations 12 and 13. The length of the inner surface of the element 11 is equal to the circumference of the outer surface of the annular protrusion 3 of the bottle.

Такая конструкция узла фиксации позволяет создать упругий замок за счет упругой деформации элемента 11 при изменении его формы во время запрессовки предохранительной пробки на бутылку.This design of the fixing unit allows you to create an elastic lock due to the elastic deformation of the element 11 when changing its shape during the insertion of the safety plug on the bottle.

При изготовлении заявляемая конструкция позволяет извлечь формообразующий стержень с увеличенной относительно прототипа разностью внутреннего диаметра отливочной воронки 5 над элементом 11 и внутреннего диаметра элемента 11. Например, для поликарбоната толщиной стенки 0,6…0,8 мм и диаметре 24…27 мм эта разность диаметров может достигать 1,2 мм. Увеличение этой разности возможно в связи с уменьшением жесткости элемента 12, т.к. гофры 12 и 13 при извлечении стержня раскрываются и стержень легко извлекается.In the manufacture of the claimed design allows you to remove the forming rod with a larger relative to the prototype difference of the inner diameter of the casting funnel 5 over the element 11 and the inner diameter of the element 11. For example, for polycarbonate wall thickness of 0.6 ... 0.8 mm and a diameter of 24 ... 27 mm, this diameter difference can reach 1.2 mm. An increase in this difference is possible due to a decrease in the stiffness of element 12, since corrugations 12 and 13 when removing the rod open and the rod is easily removed.

Устройство фиксации имеет возможность относительно больших упругих деформаций в радиальном направлении и обеспечивает большую разность наружного диаметра кольцевого выступа 3 бутылки 2 и внутреннего диаметра гофр 12 и 13 элемента 11 (в описанном примере - 0,85 мм, при минимальном диаметре кольцевого выступа в пределах допуска), принимая равными номинальный наружный диаметр кольцевого выступа 3 бутылки 2 и внутреннего диаметра отливочной воронки 5 над элементом 11.The fixing device has the possibility of relatively large elastic deformations in the radial direction and provides a large difference between the outer diameter of the annular protrusion 3 of the bottle 2 and the inner diameter of the corrugations 12 and 13 of the element 11 (in the described example, 0.85 mm, with a minimum diameter of the annular protrusion within the tolerance) taking equal the nominal outer diameter of the annular protrusion 3 of the bottle 2 and the inner diameter of the casting funnel 5 above the element 11.

В рассмотренном выше примере разность диаметров может составлять 1,2 мм, что почти в 2 раза выше достигаемых значений прототипа.In the above example, the difference in diameters can be 1.2 mm, which is almost 2 times higher than the achieved values of the prototype.

Особенности предлагаемого зацепления относительно прототипа обеспечивают более надежную фиксацию колпачка на венчике бутылки, кроме того, предлагаемая конструкция позволяет деформироваться многогранному элементу 11 в пределах упругих деформаций, что позволяет ограничить усилие, необходимое для запрессовки деталей на бутылку и снизить материалоемкость изделия.The features of the proposed engagement relative to the prototype provide a more reliable fixation of the cap on the rim of the bottle, in addition, the proposed design allows the polyhedral element 11 to be deformed within elastic deformations, which allows to limit the force required to press parts onto the bottle and reduce the material consumption of the product.

Claims

1. A safety stopper for capping bottles, including a casting funnel with a tube, a section of which is made to engage with the annular protrusion of the neck of the bottle, a cap, a metal cap, a gasket and a valve, characterized in that said portion of the tube of the casting funnel is corrugated, while the length its inner surface is equal to the circumference of the annular protrusion of the bottle.

2. The safety plug according to claim 1, characterized in that the corrugated section is made with alternating corrugations in the form of sections of a circle and in the form of chords.